Разработка технологических основ оперативного управления производством свеклы и картофеля при орошении с целью повышения природно-ресурсного потенциала в острозасушливых условиях Юга России

Титульный лист и исполнители

Реферат

Отчет 82 с., 1кн., 15 рис., 22 табл, 3 формулы, 88 источн.

РЕЖИМ ОРОШЕНИЯ, ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ, КАРТОФЕЛЬ, СВЕКЛА, ОПТИМАЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ФИТОКЛИМАТА.

Объектом исследования являются свекла и картофель для проведения анализа существующих агротехнических приемов возделывания и производственной апробации новой технологии орошения.

Цель работы – разработка инновационной технологии производства корне- и клубнеплодов и семян картофеля и свеклы на основании управления гидротермическим режимом при обеспечении оптимальных параметров фитоклимата, водного и минерального питания в острозасушливых условиях Юга России.

В процессе работы проводились теоретические и экспериментальные исследования, а также разработка водосберегающих технологий орошения, направленных на получение посадочного материала высокого качества с максимальным количеством в урожае семенной фракции, который в течение длительного времени (3-4 года) может оставаться здоровым и сохранять высокий потенциал продуктивности.

В результате исследования была создана адаптивная инновационная технология, обеспечивающая стабильную высокую урожайность и рентабельность производства свеклы и картофеля, в непростых условиях континентального климата Нижней Волги.

Результаты исследований рекомендуется использовать на орошаемых землях фермерских хозяйств Волгоградской области, а также на сельскохозяйственных предприятиях и организациях различных форм собственности при проектировании, строительстве и эксплуатации оросительных систем.

Внедрение результатов исследований произведено в хозяйствах различных форм собственности Волгоградской, Астраханской областей и Республики Калмыкия.

Практическая значимость работы заключается в получении научных результатов и разработке технологических рекомендаций по возделыванию картофеля и свеклы при орошении, обеспечивающих управление водным режимом почвы с внесением расчётных доз минеральных удобрений для получения заданных уровней планируемой урожайности плодов и семян для хозяйств с различной ресурсообеченностью при сохранении плодородия почвы и экологической безопасности.

Введение

Необходимость ежегодного завоза семян ставит товаропроизводителей, в том числе и фермерские хозяйства в большую экономическую и агротехническую зависимость. Нередко семена дорогие, не всегда желаемого сортимента, низкого качества, поставляются позже оптимальных для региона сроков посадки.

В целях снижения затрат в качестве посадочного материала используется картофель и свекла местных весенних репродукций. Благодаря длительному безморозному периоду характерному для южных регионов, можно регулируя сроки посадки, найти условия, адаптивные для вегетации свеклы и картофеля во второй половине лета и начале осени.

В последние годы проведены значительные работы по совершенствованию научно обоснованных технологий возделывания картофеля и свеклы для условий Нечерноземной зоны, центральных районов России, Нижнего Поволжья, Северного Кавказа.

Из-за ненормированного использования минеральных удобрений и пестицидов гибнет почвенная микрофлора. Неправильное применение сельхозтехники приводит к тому, что плодородный слой уменьшается, часть его попросту выдувается ветром. Отсутствие специализированной техники приводит к тому, что с помощью одного и того же оборудования выполняют разные задачи. Проблема обеспечения сельхозпроизводителей качественным посадочным материалом отечественной селекции очень актуальна и требует скорейшего решения.

Подтверждением этому служит принятая Правительством подпрограмма «Развитие селекции и семеноводства картофеля в Российской Федерации» Федеральной научно-технической программы развития сельского хозяйства на 2017-2025 годы.

Картофель и свекла – являются, можно сказать ведущими сельскохозяйственными культурами в острозасушливых регионах Юга России. Значимость картофеля подтверждается быстрым развитием мирового рынка, высоким и стабильным спросом. Выращивают картофель более чем в 140 странах мира. В развивающих странах наблюдается постоянный рост площадей и объём его производства, а в странах Евросоюза, где культура является традиционной, отмечается положительная динамика продуктивности, так за 2000…2005 гг. средний урожай картофеля увеличился с 36,5 до 37,2 т/га. Размеры посевных площадей картофеля в России, по данным Росстата, в промышленном секторе картофелеводства (сельхозорганизации и крестьянско-фермерские хозяйства, без учета хозяйств населения) в 2018 году составили 310,7 тыс. га (Рисунок 1). За год площади выросли на 3,5% (на 10,6 тыс. га), за 5 лет сократились на 5,9% (на 19,6 тыс. га), за 10 лет увеличились на 20,6% (на 53,2 тыс. га). По отношению к 2001 году, посевы выросли на 16,8% (на 44,7 тыс. га).

 

Рисунок 1 – Посевные площади картофеля в России (2001-2018 гг.)

На этом же фоне при снижении порога влажности до 70% урожай не превышал 20 т/га. Валовые сборы картофеля в промышленном секторе в 2018 году составили 7 157,9 тыс. тонн, что на 6,1% (на 413,6 тыс. тонн) больше, чем в 2017 году. По отношению к 2013 году (за 5 лет) сборы выросли на 33,5% (на 1 796,3 тыс. тонн), к 2008 году (за 10 лет) — на 50,1% (на 2 388,1 тыс. тонн), к 2001 году — на 173,1% (на 4 536,4 тыс. тонн).

Рисунок 2 – Валовые сборы картофеля в промышленном секторе картофелеводства России (2001-2018 гг.), тыс. т.

Согласно статистике, 85% российского картофеля выращивается в личных подсобных и малых фермерских хозяйствах. Средняя урожайность для крупных агропредприятий – 234–250 ц/га, для фермерских хозяйств – 170 ц/га, для личных подсобных хозяйств – 148 ц/га.

Урожайность картофеля в регионах России во многом зависит от климата. Наиболее высок этот показатель в Тульской (250 ц/га) и Брянской (229 ц/га) областях. До 200–230 ц/га собирают также в Курской, Воронежской, Самарской, Пензенской областях, Татарстане и Башкирии. При благоприятных погодных условиях урожайность доходит до 300 ц/га.

Для Подмосковья и других центральных областей норма – 180–210 ц/га, для Ленинградской области и остальной территории Северо-Западного района – 170–190 ц/га. Однако умелые овощеводы собирают и по 400–500 ц/га. В южных степных регионах высокая урожайность достигается только при условии организации полива.

Повышение продуктивности орошаемого овощеводства весьма актуально и требует решения. В условиях Волгоградской области посевные площади под картофелем составляют 2657 га, а средняя урожайность клубней не превышает 28 т/га. В Астраханской области площади под посадками картофеля значительно больше, чем в Волгоградской области и превышают 14 тыс. га. Валовый сбор превышает 320 тыс. т при средней урожайности клубней 24,2 т/га. В Республике Калмыкия площади под картофелем незначительные.

Из-за высокой востребованности, производство картофеля и корнеплодов, в первую очередь, свеклы, является одним из приоритетных направлений развития агробизнеса в России, в том числе, в Нижнем Поволжье. Острый дефицит естественной влагообеспеченности территории определяет безусловную необходимость орошения этих культур в течение всего вегетационного периода. В связи с этим, в существующей зональной системе земледелия орошение является основным урожаеобразующим фактором.

Наиболее распространенными способами полива в регионе является капельное орошение и дождевание. Основная проблема производства картофеля и свеклы заключается в том, что высокая ресурсоемкость оросительных мелиораций определяет особые требования к эффективности возделывания этих культур, делая нерентабельными проекты с урожайностью ниже 15-20 т/га продукции высокого качества.

В Волгоградском ГАУ исследования по выращиванию свеклы и картофеля при капельном поливе в сравнении с дождеванием проводили соответственно в 2013-2015 и 2014-2016 гг. Использование этих способов полива позволило получать до 35 т/га картофеля и до 80 т/га свеклы. При этом применение капельного орошения позволило на 10-15% снизить расход оросительной воды и поднять урожайность, по сравнению с поливом дождеванием.

Цель исследований — разработка инновационной технологии производства корне- и клубнеплодов и семян картофеля и свеклы на основании управления гидротермическим режимом при обеспечении оптимальных параметров фитоклимата, водного и минерального питания в острозасушливых условиях Юга России.

Проведённые исследования будут способствовать получению товарной и семенной продукции высокого качества, а также экономии оросительной воды и повышению урожайности картофеля и свеклы на 15-20%. Работа соответствует Федеральной научно-технической программе развития сельского хозяйства на 2017 — 2025 годы (подпрограммы «Развитие селекции и семеноводства картофеля в Российской Федерации» и «Развитие селекции и семеноводства сахарной свеклы в Российской Федерации»).

Научная и практическая значимость работы заключается в получении научных результатов и разработке технологических рекомендаций по возделыванию картофеля и свеклы при орошении, обеспечивающих управление водным режимом почвы с внесением расчётных доз минеральных удобрений для получения заданных уровней планируемой урожайности плодов и семян для хозяйств с различной ресурсообеспеченностью при сохранении плодородия почвы и экологической безопасности.

Внедрение результатов исследований произведено в хозяйствах различных форм собственности Волгоградской, Астраханской областей и Республики Калмыкия.

1. Место и условия проведения исследований. Схема, методики и агротехника полевых опытов

1.1 Почвенно-климатические и погодные условия места и времени проведения исследований

Исследования проводили в 2019г в Учебном научно-производственном центре «Горная Поляна» Волгоградского ГАУ. Опытный участок расположен в подзоне светло-каштановых почв Волго-Донского междуречья, занимающей достаточно большую территорию и отличающейся сложными для сельхозпроизводителей природными условиями. Это территория с резко континентальным климатом, с холодной малоснежной зимой и жарким, сухим летом, когда испарение в несколько раз превышает количество выпадающих осадков. Из-за малого количества выпадающих осадков в сочетании с высокими температурами в период вегетации, относительно низкой влажностью воздуха, частыми и сильными ветрами, гарантированное получение стабильных урожаев овощных культур возможно только при орошении.

По соотношению выпавших эффективных осадков (1293 м3/га с 2мая по 20 сентября) к сумме температур (2052 ^ОС) погодные условия в период вегетации свёклы в 2019г. по гидротермическому коэффициенту Селянинова Г. Т. (0,63) можно считать малозасушливыми.

Гранулометрический состав светло-каштановых почв обычно тяжелосуглинистый (в слое В₁ и В₂) или среднесуглинистый (в слое С). Почвообразующими породами являются четвертичные лессовидные суглинки буровато-палевые, тонкопористые суглинистые.

Описании разреза, выполненного специалистами Волгоградского ГАУ, позволили составить морфологическую характеристику почв на опытном участке.

— А_пах: 0,0-0,21 м, серый с коричневатым оттенком, глыбисто-комковато-пороховитый, уплотненный, насыщен корнями растений, среднесуглинистый, влажноватый, переход к В₁ заметный;

— В₁: 0,21-0,35 м, коричневый, пороховидно-ореховатый, плотный, слабые гумусовые потеки, насыщен корнями растений, среднесуглинистый, переход к В₂ постепенный;

— В₂: 0,35-0,50 м, коричневатый до светло-коричневого, ореховатый, слабовыраженный, плотный, встречаются редкие корни растений, бурное вскипание с 0,42 м, тяжелосуглинистый, переход к ВС₁ заметный;

— ВС₁: 0,50-0,72 м, светло-коричневый с палевым оттенком, бесструктурный, белоглазка, бурно вскипает, среднесуглинистый, переход к ВС₂ заметный по окраске;

— ВС₂: 0,72-0,90 м, палевый с коричневатым оттенком, бесструктурный, уплотненный, редкая белоглазка, вскипание сильное, среднесуглинистый, переход к С заметный по окраске;

— С: 0,90-1,40 м, палевый, бесструктурный, уплотненный, вскипание сильное, среднесуглинистый.

Установлено, что химические, физико-химические и водно-физические свойства почв опытного участка являются типичными для светло-каштановой подзоны.

Содержание гумуса в пахотном слое колебалось в пределах 1,67…1,82%.

Почва не засолена, количество легкорастворимых солей по всему профилю колебалось в пределах 0,14…0,42 %, щёлочность нормальных карбонатов отсутствовала, содержание хлора не достигало токсичных величин.

Содержание питательных элементов в почвах опытного участка характеризовалась низким содержанием нитратного азота (N-NO₃), подвижного фосфора (P₂O₅) и повышенным — обменного калия(K₂0).

По гранулометрическому составу почвы опытного участка по шкале Качинского Н.А. относятся к иловато-крупнопылеватым средним суглинкам, у которых содержание физической глины (частицы меньше 0,01 мм) находится в пределах 30…45%, кроме тяжёлых суглинков в горизонте В_2, где содержание этих частиц было более 45% (табл. 1.1).

Таблица 1.1 – Гранулометрический состав почвы, % массы сухой почвы

Гори-зонты	Мощность, м	Фракции, мм
		1-0,25	0,25-0,05	0,05- 0,01	0,01- 0,005	0,005- 0,001	Менее 0,001	Менее 0,01
Апах	0-0,21	0,70	5,10	57,80	5,41	7,26	20,37	33,24
В1	0,21-0,35	0,28	5,32	50,76	6,26	5,85	29,53	46,41
В2	0,35-0,50	0,19	4,45	48,99	5,22	8,66	30,58	43,57
ВС1	0,50-0,72	0,18	7,90	56,77	3,18	12,83	17,32	31,22
ВС2	0,72-0,90	0,12	7,13	54,02	3,32	10,55	22,49	34,43
С	0,90-1,40	0,21	17,45	51,88	4,93	7,83	19,27	29,36

Плотность почв в пахотном слое Апах = 0,00-0,25 м была самой низкой и изменялась в пределах 1,23…1,24 т/м3 (табл. 1.2).

Таблица 1.2 – Водно-физические свойства почвы опытного участка

№ п/п	Слой почвы, м	Плотность, т/м3	Плотность твердой фазы, т/м3	Наименьшая влагоемкость, %	Скважность, %
1	0,0-0,1	1,23	2,31	23,2	48
2	0,1-0,2	1,24	2,44	22,8	50
3	0,2-0,3	1,26	2,47	22,7	50
4	0,3-0,4	1,28	2,34	21,9	47
5	0,4-0,5	1,34	2,66	21,4	48
6	0,5-0,6	1,36	2,57	20,1	48
7	0,6-0,7	1,36	2,54	23,1	48
8	0,7-0,8	1,34	2,59	22,8	50
9	0,8-0,9	1,36	2,58	21,9	49
10	0,9-1,0	1,35	2,61	21,3	50
11	0,0-0,5	1,27	2,39	22,4	49
12	0,0-1,0	1,32	2,51	22,1	49

В более глубоких, подпахотных горизонтах, этот показатель изменялся в пределах 1,26…1,36 т/м3. В среднем для слоя 0,0-0,5 м он был равен 1,27, а в слое 0,0-1,0 м – 1,32 т/м3.

Плотность твердой фазы почвы метрового слоя характеризовалась показателем, изменяющимся в пределах 2,31…2,66 т/м3.

Наименьшая влагоемкость наиболее высоких величин достигала в пахотном слое и составляла 22,8…23,2 % массы сухой почвы. В активном слое почвы (0,0 – 0,5 м) в среднем она составила 22,4, а в слое 0,0-1,0 м – 22,1%. Скважность почвы для слоя 0,0-1,0 м изменялась в пределах 47…50%, составив в среднем 49% и для слоя 0,0-0,5 и для слоя 0,0-1,0 м.

Полевые исследования в соответствии с утвержденной программой проводились в 2019 году на базе КФХ ИП «Шишлянниковой М.В.»» Дубовского района и КФХ «Выборнова В.Д.» Ленинского района Волгоградской области. Опытные участки расположены в зоне распространения светло-каштановых почвы региона Нижней Волги. В границах фермерского хозяйства получили распространения тяжело – и среднесуглинистые почвы. Опыты проводились на почвах со среднесуглинистым гранулометрическим составом (рисунок 2.2-2.3), наиболее типичным для региона исследований. Общее содержание частиц почвы менее 0,01 м (физическая глина) изменялось 35,3 до 38,9 %, причем большую фракцию занимали частицы размером 0,005-0,01 мм.

Рисунок 1.1 – Диаграмма распределения частиц почвы менее 0,01 мм

Среди частиц больше 0,01 мм (физический песок) большую часть занимали частицы размером 0,05-0,25 мм. На приведенных диаграммах распределения частиц почвы по фракциям прослеживается тенденция к увеличению дисперсности почвы с увеличением глубины горизонта отбора проб.

Показатели, характеризующие водно-физические свойства почвы опытного участка, имеют распределение, типичное для светло-каштановых почв региона (таблица 2.1). Плотность сложения твердой фазы составляет 2,50-2,54 т/м³, со слабой динамикой увеличения по глубине изучаемого слоя. Плотность сложения почвы в ненарушенном состоянии изменяется от 1,21 до 1,25 т/м³ в пахотном слое и увеличивается до 1,27-1,29 т/м³ – в подпахотных горизонтах.

Рисунок 1.2 – Диаграмма распределения частиц почвы более 0,01 мм

Общая пористость почвы в пахотном слое достигает 50,4-51,8 %, а максимальное содержание влаги, удерживаемой почвой без интенсивной инфильтрации в нижние горизонты, не превышает 22,1-22,5 % от веса в абсолютно-сухом состоянии.

В подпахотных горизонтах значения максимального содержания почвенной влаги, характеризующие наименьшую влагоемкость почвы, снижались, в среднем, на 0,4-0,6 %. Этот слабый тренд обусловлен снижением содержания органического вещества в подпахотных горизонтах почвы при относительно небольшой вариации гранулометрического состава.

Таблица 2.1 — Результаты анализа водно-физических свойств почвы

Горизонт	Плотность твердой фазы почвы, т/м3	Плотность сложения почвы, т/м3	Общая пористость, %	Содержание влаги в состоянии наименьшей влагоемкости, в весовых процентах	Максима-льная гигроскопичность, в весовых процентах
						0-0,1 м (I)	2,51	1,21	51,8	22,5	8,3
						0,1-0,2 м (II)	2,50	1,23	50,8	22,3	8,1
0,2-0,3 м (III)	2,52	1,25	50,4	22,1	8,0
0,3-0,4 м (IV)	2,52	1,27	49,6	21,9	8,0
0,4-0,5 м (V)	2,54	1,29	49,2	21,7	7,9

Максимальная гигроскопичность почвенных образцов, отобранных по горизонтам до 0,5 м, изменялась в пределах 7,9-8,3 % от веса абсолютно-сухой почвы. Это значит, что теоретические значения влажности устойчивого завядания растений для данного типа почв близки к 55 % наименьшей влагоемкости.

Содержание гумуса в пахотном слое почвы не превышает 1,6-1,8 % (таблица 2.2), а с глубины 0,3 м – быстро снижается до 0,6-0,9 %. Гидролизуемых форм азота больше всего, 21,3-27,9 мг/кг, также находится в пахотных горизонтах. Однако и по этим значениям почвы опытного участка можно отнести к группировке почв с низким содержанием доступных форм азота [64].

Содержание подвижных форм фосфатов в пахотном слое почвы достигает 24,1-24,7 мг/кг почвы. Содержание обменного калия в почвах опытного участка высокое и достигает 270-241 мг/кг почвы. Это типично для светло-каштановых почв, получивших распространение в регионе проведения исследований.

Почвенная среда на опытном участке близка к нейтральной; рН водной вытяжки находится в пределах 6,6-7,1, что благоприятно для возделывания большинства сельскохозяйственных культур. Емкость поглощения почвы в пределах пахотного горизонта не превышает 25,9-26,2 мг-экв.

Таблица 2.2 — Результаты анализа агрохимических свойств почвы

Горизонт	Содержание гумуса, %	Содержание гидролизуемого азота, мг/кг веса почвы в абсолютно сухом состоянии	Содержание доступных форм		рН водной вытяжки	Емкость поглощения почвы по горизонтам, мг-экв.
			фосфора, мг/кг веса почвы в абсолютно сухом состоянии	калия, мг/кг веса почвы в абсолютно сухом состоянии
0-0,1 м (I)	1,8	27,9	24,3	341	6,6	26,2
0,1-0,2 м (II)	1,8	27,7	24,7	323	6,8	26,2
0,2-0,3 м (III)	1,6	21,3	24,1	329	6,7	25,9
0,3-0,4 м (IV)	0,9	11,8	21,2	294	7	24,7
0,4-0,5 м (V)	0,6	6,7	17,3	270	7,1	24,3

Таким образом, по совокупности показателей, характеризующих гранулометрический состав, водно-физические и агрохимические свойства, почвенный покров опытных участков типичен для зоны распространения светло-каштановых почв Нижневолжского региона.

1.2 Схема полевых опытов и методики проведения исследований

При проведении исследований использовали общеизвестные методики полевого опыта Доспехова Б.А. (2014), Плешакова В.Н. (1983), Литвинова С.С. (2011). Согласно этим методикам на опытном участке был заложен двухфакторный полевой опыт по методу полного факториального эксперимента.

Схема опытов по фактору А (водный режим почвы), включала следующие 3 варианта режима орошения свеклы:

1.Поддержание дифференцированного режима орошения в течение вегетации при назначении поливов по предполивному порогу влажности в активном слое (0,5 м) почвы 70-80-70% НВ с изменением интенсивности водообеспеченности последовательно в межфазные периоды «посев-начало плодообразования», «плодообразование-техническая спелость», «техническая спелость- уборка».

2.То же при поддержании предполивной влажности почвы 75-85-75% НВ.

3. То же при поддержании влажности почвы перед поливом 80-90-80% НВ.

В схему опытов по фактору В (нормы удобрений) то же были включены 3 варианта:

1.Нормы удобрений N₂₄₀P₉₀K₇₆ кг. д.в/га под планируемую урожайность свёклы 60 т/га.

2. Нормы удобрений N₂₈₀P₁₀₅K₈₈ кг. д.в/га под планируемую урожайность свёклы 70 т/га.

3. Нормы удобрений N₃₂₀P₁₂₀K₁₀₀ кг. д.в/га под планируемую урожайность свёклы 80 т/га.

Указанные дозы рассчитаны по методике профессора Волгоградского ГАУ Филина В.И. с учётом содержания подвижных соединений азота, фосфора и калия в почве (низкое — по нитратному азоту N-NO₃ и подвижному фосфору P₂O₅; повышенное – по обменному калию K₂O), а также их выноса с урожаем: N-NO₃ – 4,0; P₂O₅ — 1,2; K₂O – 5,0 кг на каждую тонну продукции.

Контролем был вариант полива дождеванием итальянской машиной шлангобарабанного типа фирмы Turbocar G4D 100-480 при поддержании дифференцированного предполивного порога влажности в активном слое (0,5 м) почвы 75-85-75% НВ и внесении нормы удобрений N₂₈₀P₁₀₅K₈₈ кг. д.в/га под планируемую урожайность свёклы 70 т/га.

Опыты закладывали методом расщепленных делянок при систематическом размещении вариантов по фактору А и В. Повторность опыта трёхкратная. Поскольку грунтовые воды на опытном участке находились на глубине больше 3 м, наблюдений за их динамикой не проводили.

Характеристика погодных условий давалась по результатам наблюдений интернет-метеостанции, находящейся на опытном поле Учебного научно-производственного центра «Горная Поляна» Волгоградского ГАУ.

Влажность почвы для назначения поливов определяли штыревым влагомером TR 498 с периодическим контролем термостатно-весовым методом на 2 динамических площадках, установленных на двух несмежных повторностях на каждом варианте режима орошения. Влажность определяли по слоям: 0,0-0,1; 0,1-0,2; 0,2-0,3; 0,3-0,4 и 0,4-0,5 м в створах на расстоянии 0,2 и 0,4м справа и слева от оси капельной ленты.

Отбор образцов почвы на влажность осуществляли перед проведением поливов, а также через 1…2 дня после полива и дождя. При более продолжительных межполивных периодах на отдельных вариантах опыта контроль за влажностью почвы осуществлялся не реже одного раза в 5…7 дней с последующей корректировкой поливного режима.

Определение влагозапасов в слое 0,0–1,0м проводили непосредственно перед посевом и сразу после сбора урожая свёклы.

Суммарное водопотребление определяли методом водного баланса по общеизвестному уравнению Костякова А.Н.

Фенологические наблюдения проводили ежедневно на 10-ти выбранных подряд растениях в двух несмежных повторностях. Для каждой фазы отмечали начало, когда в нее вступало 10 % растений свеклы и массовое наступление, когда она была установлена у 75% растений на делянке.

Водопроницаемость определяли в полевых условиях методом «заливаемых квадратов» с использованием двух параллельных рам размером 0,3х0,3 м и 0,5х0,5м. Наименьшую влагоемкость определяли подобным способом с использованием квадратов 2х2 м и 1х1 м.

Учёт биологического урожая спелых корнеплодов проводили раздельно по каждому варианту путём сбора растений с трёх участков площадью по 1м² на каждой повторности.

При проведении полевых опытов были собраны метеорологические данные предшествующих лет (50 лет), ежегодно проводились наблюдения за изменением метеорологических факторов (осадки, температура, влажность воздуха, скорость ветра). Полученные данные сопоставляли с многолетними показателями. Метеорологические наблюдения проводились по общепринятым методикам [52, 82, 83, 85] непосредственно на опытном участке. Среднесуточные показатели были получены с метеостанции г. Волгограда.

Осадки измеряли осадкомером Третьякова О-1. Для непрерывной регистрации температуры и относительной влажности воздуха использовали метеостанцию, подключенную к компъютеру. В отдельных случаях использовали аспирационный психрометр МВ-4М.

Для измерения температуры почвы на различных глубинах применяли термометры Савинова ТМ-5. Коленчатые термометры устанавливали под углом 45⁰ на глубине 5,10, 15 и 20 см. от поверхности почвы. Расстояние между термометрами около 10 см.

Определение водно-физических свойств почвы. Плотность сложения почвы (масса почвы в единице объема в естественном сложении, т/м³ или г/см³) определяли методом режущего кольца. Массу абсолютно сухой почвы делили на объем цилиндра и определяли плотность сложения [64, 88]

Плотность твердой фазы почвы (отношение массы абсолютно сухой почвы к объему твердых частиц, т/м³ или г/см³) определяли пикнометрическим методом [64].

Запасы почвенной влаги определяли расчетным методом, исходя из плотности сложения и полевой влажности почвы. Динамику влажности почвы определяли термостатно-весовым методом, а также с использованием тензиометров. Повторность отбора проб четырехкратная [52, 71].

Расчет суммарного водопотребления посевов Е проводили методом водного баланса по общепринятой методике [71]:

(ΔW_k + М)∙k_k + ΔW_м∙k_м – Е = 0 (1.2.1)

где ΔW_k – изменение запасов влаги в почве в пределах контура увлажнения; ΔW_м – изменение запасов влаги в почве между грядками, в рабочих проходах; k_k и k_м – соответственно доля увлажняемой и неувлажняемой площади от производственной (в пределах культивационного сооружения).

Поступление влаги в зону аэрации из грунтовых вод во внимание не принималось, т.к. на опытном участке они расположены вне зоны капиллярного влияния на корнеобитаемый слой.

Определение влажности почвы проводили перед высадкой рассады, до и после полива, а также по фазам развития растений [52,61]. Контроль за влажностью почвы проводили по двум створам, расположенным на расстоянии 0,3 м вправо и влево от оси капельной линии.

По показаниям счетчика-водомера, установленного после песчано-гравийного фильтра, вели учет расхода воды на полив.

Расчет поливной нормы проводили по формуле [71, 81]:

m_пол. = 100·h·ά·S·(W_HB – W_HГ), м³/га (1.2.2)

где h – глубина расчетного слоя почвы, м; ά – плотность сложения почвы, т/м³; S – доля площади, подлежащая увлажнению, в долях единицы; W_HB – наименьшая влагоемкость почвы, % от сухой массы; W_HГ = λ· Wh HB, λ – коэффициент предполивной влажности почвы, соответствующий нижней границе увлажнения, в долях единицы.

Показатели агрохимического обследования на опытном участке. Для исходной агрохимической характеристики и классификации почвы определяли следующие показатели ее по взятым образцам:

— гранулометрический состав [6, 57, 78]

— содержание гумуса по методу Тюрина в модификации ЦИНАО во всех горизонтах почвенного профиля [66]

— водную вытяжку с определением рН [ГОСТ 26423-85; ГОСТ 26488-85]

— содержание нитратного и аммиачного азота в почве в водной вытяжке для оценки обеспеченности почвы опытного участка доступным азотом [57, 64].

— содержание подвижного фосфора и обменного калия [ГОСТ 26204-84, ГОСТ 26223-84, ОСТ 46-40-76].

Сопутствующие наблюдения за опытными растениями. Фенологические наблюдения, необходимые для оценки влияния агроприемов и факторов среды на рост и развитие растений картофеля проводились на всех вариантах опыта ежедневно, обычно по утрам, в одно и тоже время. При фенологических наблюдениях учитывали также цвет листьев, дату их подсыхания, опадения цветков или завязи с указанием причин отклонений.

Динамика роста картофеля, нарастание ботвы и накопление сухого вещества в растениях проводили по общепринятым методикам. Биометрические наблюдения проводили через каждые 10 дней и в конце вегетации растений. На каждом варианте в трехкратной повторности выделяли по 10 растений, исключая поврежденные вредителями и пораженные болезнями.

На протяжении вегетационного периода отмечали появление и распространение болезней и вредителей и учитывали число поврежденных растений по вариантам опыта.

Фотосинтетическую деятельность растений в посевах изучали по общепринятой методике [77]:

Прирост сухой и сырой биомассы определяли путем систематического отбора и взвешивания растительной массы модельных растений.

Площадь листьев определяли на модельных растениях методом высечек с помощью пробочного сверла диаметром 0,8 или 1,0 см. [12]. Фотосинтетический потенциал рассчитывали суммированием средней площади листьев в различные периоды развития растений (тыс. м² х дней/га).

Чистую продуктивность фотосинтеза определяли по формуле:

ЧПФ = (В2 – В1) / (0,5·(S2 –S1)·n), г/м² в сутки,

где: В2-В1 – прирост сухой биомассы за период, г; 0,5·(S2-S1) – средняя площадь листьев за период, м²; n – число дней в периоде.

Учет урожая проводился по вариантам опыта. Массу товарного плода определяли путем деления всей массы урожая с делянки на количество плодов. Среднюю массу отдельного плода определяли в пробе из 10 кг при каждом сборе урожая, а затем вычисляли среднюю [11].

Учет поливной воды проводился по показаниям счетчика-водомера и контролировался по времени подачи воды на орошаемый массив. Запасы почвенной влаги определяли расчетным методом, исходя из плотности сложения и полевой влажности почвы. Динамика влажности почвы определялась на постоянных водобалансовых площадках по вариантам режима влажности почвы послойно через 0,1 м на глубину активного слоя почвы. Повторность отбора проб четырехкратная. Определение влажности почвы проводили перед посадкой клубней, до и после полива, после выпадения осадков, а также по фазам развития растений и в период учета урожайности.

Статистическая обработка данных. Для получения объективной, количественной оценки наблюдений и полученных в опыте данных нами была проведена статистическая обработка методом дисперсионного анализа с использованием современных компьютерных программ [37, 52].

Экономическая оценка результатов исследований. Экономическая оценка вариантов опыта проводилась в соответствии с требованиями методических рекомендаций по оценке эффективности инвестиционных проектов [35, 37].

1.3 Погодные условия 2019 года

Территория региона исследований относится к южным регионам Российской Федерации и располагается в нижнем течении р. Волга. С точки зрения административного устройства территория региона Нижней Волги включает Астраханскую и Волгоградскую область и республику Калмыкия, а общая площадь территории составляет свыше 23 млн. га. Более 80 % рассматриваемой территории региона приходится на сельскохозяйственные угодья, однако сельскохозяйственное производство находится в сложных агроклиматических условиях в силу резкой континентальности климата и острого дефицита естественной влагообеспеченности [55]. Наибольшей естественной влагообеспеченостью (250-400 мм атмосферных осадков за теплый период года) в границах региона характеризуются северо-западные районы Волгоградской области в зоне распространения черноземных почв [1]. В зоне распространения светло-каштановых почв Волгоградской области количество атмосферных осадков за теплый период года снижается до 175 мм, в республике Калмыкия – не превышает 100-150 мм, а в Астраханской области изменяется от 160 до 80 мм. Возделывание картофеля без орошения в таких условиях невозможно.

Результаты агрометеорологических наблюдений, проведенных в 2019 году приведены в таблицах 1.3.1-1.3.2, а их анализ в многолетнем разрезе представлен на рисунке 1.3.1 и рисунке 1.3.2.

Таблица 1.3.1 – Показатели температуры воздуха, ⁰С, 2019 г.

Месяц	Средняя температура воздуха, 0С
	Многолетние	Декады
		1	2	3
Апрель	10,0	8,8	10,6	21,6
Май	17,0	16,6	19,6	20,6
Июнь	21,0	25,6	25,4	26,3
Июль	23,4	23,7	21,2	23,7
Август	22,0	20,5	24,8	22,8
Сентябрь	16,2	19,5	18,1	10,5

С другой стороны, обеспеченность региона теплом достаточно высока. Сумма среднесуточных температур воздуха выше 10⁰С за теплый период года достигает 2750-3600 ⁰С, что обеспечивает возможность возделывания даже самых теплолюбивых однолетних культур [55]. Однако температурный максимум, который для рассматриваемой территории достигает 39-45 ⁰С, отрицательно сказывается на продуктивности картофеля.

Таблица 1.3.2 – Количество выпавших осадков, мм, 2019 г.

Месяц	Количество осадков, мм
	Многолетние	Декады
		1	2	3
Апрель	23,0	2,9	21,8	0,5
Май	33,0	14,4	7,3	7,1
Июнь	36,0	—	15,0	0,3
Июль	33,0	12,8	47,8	10,9
Август	31,0	1,7	—	—
Сентябрь	25,0	3,0	7,1	18,8
Сумма	181	34,8	99,0	37,6

Рисунок 1.3.1 – Обеспеченность температурой вегетационного периода 2019 г. (для периода 20.04 по 01.09).

Рисунок 1.3.2 – Обеспеченность осадками вегетационного периода 2019 г. (для периода 20.04 по 01.09).

Во второй декаде апреля установилась теплая, благоприятная температура воздуха для посадки картофеля. В день посадки картофеля температура воздуха составляла 11,5^о С. Осадков выпало 0,5 мм 3о апреля 2019 г. В мае месяце среднемесячная температура воздуха была 19^о , что на два градуса выше среднемноголетней. Только в мае выпало 28,8 мм осадков, но они распределились крайне неравномерно. Влажными были 11 дней с осадками от 0,3 мм до 8 мм. Дней с максимальной температурой воздуха выше оптимальной для картофеля (22^о С) было 24.

До 15 июня осадков не выпадало, также засушливой была третья декада июля. Только 17 и 18 июля выпало соответственно 7,0 и 8,0 мм осадков. Максимальные температуры воздуха по декам отмечены следующим образом: первая 33,9^о С, вторая 36,0^о С, третья 36,5^о С.

Июль месяц 2019 года оказался влажным, так ка выпало за месяц 71,5 мм осадков при среднемноголетних показателях 33 мм. Несмотря на то, что максимальные температуры поднимались в отдельные дни от 30,3 до 33,8^о С, среднесуточные были в пределах 15,6 – 26,3^о С. Складывающиеся погодные условия определили поливной режим картофеля на опытных участках и необходимость проведения мелкодисперсного орошения для регулирования параметров фитоклимата посева.

В августе характер погоды практически не изменился. Во второй и третьей декадах август осадков не выпадало, а осадки первой декады августа в количестве 1,7 мм не оказали заметного влияния на формирование водного режима почвы.

1.4 Особенности агротехники

Агротехника возделывания овощных культур разрабатывалась на основе действующих зональных рекомендаций с дополнениями их вариантами изучаемых приёмов (режимами орошения и внесением минеральных удобрений расчётными нормами).

После уборки предшествующей культуры, в нашем случае это был томат трактором Т-150К с тяжелыми дисковыми боронами БДТ-3, для взрыхления почвы, заделки пожнивных остатков, вредителей и возбудителей болезней культурных растений, семян сорняков, провели лущение в 2 следа на глубину 0,06…0,08 м.

Следующей агротехнической операцией была вспашка зяби на глубину 0,25…0,27 м. Это необходимо для разрушения подземных ходов насекомых-вредителей, подъем корней сорняков наружу и их вымораживания зимой.

Ранней весной для улучшения аэрации, проникновения в почву влаги и вносимых удобрений, используя тяжелые зубовые бороны ЗБЗС-1,0 на базе трактора ДТ-75 провели покровное боронование в 2 следа.

Для улучшения воздушного и водного режимом почвы, усиления деятельности почвенных микроорганизмов, выравнивания вспаханной почвы и борьбы с сорной растительностью за 12…14 дней до начала полевого сезона (посев семян), была выполнена сплошная культивация поперек вспашки с рыхлением без оборачивания обработанной почвы с подрезанием сорняков.

Исследования проводили со среднепоздним сортом столовой свёклы «Египетская плоская». Посев провели 20 мая, уборку -20 сентября.

Полив свёклы на изучаемых вариантах проводили с помощью капельных лент диаметром 16 мм и отверстиями через 0,3м французской фирмы T-Tape, на контроле – с помощью дождевальной итальянской машины шлангобарабанного типа фирмы Turbocar G4D 100-480.

Посев осуществляли овощной сеялкой СОН-4,2 по схеме 4*0,3+0,7 с укладкой капельных лент между 1 и 2, а также 3 и 4 рядами растений. Норма высева 12 кг/га с густотой перед уборкой 150…250 тыс. шт растений /га.

В течении всего полевого сезона уход за посевами состоял из прореживания, поливов, междурядных обработок, подкормок, борьбы с сорной растительностью и вредителями.

Для внесения минеральных удобрений нормами N₂₄₀P₉₀K₇₆, N₂₈₀P₁₀₅K₈₈ и N₃₂₀P₁₂₀K₁₀₀ кг. д.в/га соответственно под планируемую урожайность свёклы 60, 70 и 80 т/га использовали Азофоску (с соотношением N:P2O5:K2O — 16:16:16%), Аммиачную селитру (N -34,4%), Аммофос (N:P₂O₅ – 12:52%) и калиевую селитру (N:K₂O — 13.6:46%). При капельном орошении удобрения вносили вместе с поливной водой (фертигация), при дождевании – механически разбрасывали по полю с последующей заделкой в почву с помощью культивации.

Основную массу удобрений вносили осенью под основную обработку почвы, оставшуюся часть – в виде двух подкормок: после прореживания (азотные) и перед смыканием ботвы (фосфорно-калийные удобрения).

Среди всех овощных культур свекла столовая наиболее сильно страдает от вредоносного действия сорняков, особенно, в ранние периоды роста и развития. Имея более развитую корневую систему, сорные растения способны усваивать большее количество влаги и питательных веществ из верхних и нижних слоев почвы. Для обеспечения надежной защиты свеклы столовой от широкого спектра однолетних злаковых и ряда двудольных сорняков в ранний и наиболее ответственный период развития культуры мы использовали гербицид ДУАЛ ГОЛД КЭ. Этот препарат имеет оптимальную продолжительность защитного действия 8…10 недель, гарантируя высокую эффективность препарата в течение всего периода вегетации и исключая появление второй волны сорняков. Препарат ДУАЛ ГОЛД КЭ применяли в норме расхода 1,5 л/га до посева свеклы с использованием мелкой заделки гербицида в почву на глубину 2–3 см.

Для защиты свеклы столовой от церкоспороза, а также от ржавчины и мучнистой росы использовали высокоэффективный фунгицид из класса триазолов РИАС КЭ. Обработку фунгицидом РИАС КЭ в норме 0,3 л/га проводили и профилактически, и при первых признаках появления церкоспороза (1–3% развития болезни).

Против вредителей: проволочников, долгоносика обыкновенного свекловичного и серого свекловичного долгоносика семена свёклы обрабатывали препаратом Круйзер нормой 12 л/т.

Против свекловичной блохи и мухи вносили в почву на глубину 2…5 см препарат Фенаксин плюс расходом 1 кг/100 м².

При закладке и проведении опытов использовали зональные рекомендации по агротехнике возделывания картофеля в условиях орошения с дополнениями изучаемых приемов. Предшественником был репчатый лук

Выбор основной и предпосадочной обработки почвы проводили с учетом необходимости создания хорошо разрыхленного слоя для равномерного распределения воды в пахотном слое, воздуха и тепла почвы. После уборки предшественника участок обрабатывали гербицидом Торнадо (аналог Раундап 36 % в.р.) в дозе 5 л/га. Зяблевую вспашку проводили не ранее, чем через 30 суток после обработки гербицидом, на глубину гумусового горизонта агрегатом ДТ-75 с навесным плугом ПЛН-4-35.

Весной проводили боронование участка в два следа. Последующая предпосадочная подготовка почвы заключалась в обработке фрезой на глубину гумусового горизонта. Клубни картофеля после зимнего хранения перебирали и калибровали на фракции. Перед посадкой клубни обрабатывали препаратом Вермистим в дозе 8 л/т.

Посадка в оптимально ранние сроки является одним из главных условий интенсивного образования клубней и получения качественного урожая. Картофель рекомендуют высаживать, когда температура почвы на глубине 0,1 м поднимается до 7-8 ⁰С. Соблюдая эти условия высадку клубней в опытах проводили 20 апреля 2019 года. Схема посадки в сдвоенный гребень ленточным способом по схеме 90+50. Такая схема позволяет использовать одну капельную линию на два ряда растений картофеля, что существенно снижает капитальные затраты на организацию производства раннего картофеля. Была принята густота посадки клубней из расчета формирования 60 тыс. кустов на 1 га. После заделки клубней гребни формировали высотой 0,12-0,15 м.

Уход за картофелем заключался в двукратном рыхлении междурядий с окучиванием. Для подавления сорной растительности дополнительно применяли гербицид Стомп 33% к.э., которым проводили опрыскивание до появления всходов картофеля и Фюзилад супер 12,5% к.э. по вегетерующим растениям в фазу 2-4 листьев у злаковых сорняков. Для борьбы с колорадским жуком применяли препарат Актара 25 % в.г. в дозе 0,1 кг/га вносили в почву с поливной водой системой капельного орошения.

Минеральные удобрения вносили следующим образом:30 % азотных, 70 % фосфорных и 50 % калийных удобрений вносили под основную обработку почвы, остальное количество – с поливной водой. Азот вносили в форме аммиачной селитры, калий – в форме сульфата калия, фосфор – в форме суперфосфата. Кроме того, при фертигации использовали сложные удобрения, такие как монокалийфосфат и калийная селитра. Таким образом, на опытном поле благодаря высокому агрофону были созданы оптимальные условия для реализации потенциала продуктивности изучаемой культуры.

1.5 Биологические особенности культур. Особенности технологий возделывания и обоснование направления исследований

При температуре 5-7⁰ С начинает расти ботва картофеля. Однако максимальные приросты биомассы наблюдаются при температуре 18-22⁰ С, полностью рост ботвы прекращается при температуре 42⁰ и выше.

Наиболее оптимальная температура для цветения по данным многих исследователей 18-22⁰ С, при температуре выше 27⁰ цветение прекращается, наблюдается осыпание цветков. По данным наиболее оптимальная температура почвы для образования клубней около 16-22⁰ С. Задержка прироста клубней отмечается при температуре почвы выше 25^0, а при 26-28⁰ С в исследованиях многих авторов наблюдается прекращение клубнеобразования. Высокие температуры почвы влияют на число клубней, но по размеру они меньше. На юге страны при температуре свыше 30-35⁰ С в период формирования, роста клубней наблюдается «вырождение картофеля», что приводит к резкому снижению урожая клубней и их качества. Такие растения обычно поражаются вирусными болезнями.

Для полного развития растений и формирования урожая сумма температур выше 10 ⁰ С в среднем равна для ранних сортов 1000-1200 ⁰ С, среднеранних 1200—400⁰С, средних среднепоздних – 1400-1500⁰ С, поздних 1500-1600⁰ С [48].

В разные периоды роста и развития картофеля неодинаково требователен к влажности почвы. Если в начале прорастания почек и образования первых ростков потребность во влаге покрывается за счет материнского клубня, то в начальный период роста ботвы и формирования площади листьев достаточно поддерживать влажность почвы на уровне 70% НВ [33].

В фазу бутонизации и начала цветения, когда формируется максимальная площадь листьев, потребность растений во влаге резко возрастает. По данным многих ученых, в период наибольшего потребления влаги следует поддерживать оптимальный порог влажности почвы в слое 0,6 м на уровне не ниже 80% НВ [32].

В период увядания ботвы наблюдается снижение прироста клубней, потребность во влаге снижается, следует влажность почвы в активном слое поддерживать на уровне 70% НВ.

В условиях недостаточного увлажнения на юге России стабильные и высокие урожаи картофеля можно получать только при орошении. Учитываю, что картофель имеет не глубокую корневую систему, потребность во влаге у этой культуры достаточно высока.

Сроки проведения поливов и их количество определяется не только потребностью в воде растений картофеля, но и способностью удерживать влагу на глубине развития основной массы корневой системы.

Расход воды на накопление урожая клубней картофеля определяется не только химическим составом и накапливаемой биомассы ботвы, и клубней, но и морфологическим строением растения. По данным до 70-80% массы клубней и 80-90% массы ботвы приходится на воду.

Результаты исследований в лесной и лесостепной зонах Российской Федерации показывают, что улучшение водного режима почвы при возделывании картофеля ранних сроков созревания, позволяет увеличивать урожай до 5 т/га, а более поздних до 6 т/га.

Как отмечает в своих исследованиях А. Черемисинов на черноземных почвах ЦЧР прибавка урожая клубней картофеля при орошении составляет 11,4- 16,8 %.

Проведение орошения посадок картофеля в Республике Башкартостан позволило А.Д. Андрианову получить прибавку урожая клубней на уровне 27,3-44,0 т/га в сравнении с показателями на участках естественного увлажнения.

На юге страны орошение картофеля изучали при разных способах полива: поверхностный по бороздам, дождевание, дождевание в сочетании с мелкодисперсным орошением, капельное.

Рассматривая технологию возделывания семенного картофеля в условиях орошения, следует выделить результаты исследований И.П. Кружилина, А.А. Мушинского, А.А. Новикова. Урожай клубней картофеля в степной зоне Западной Сибири при орошении составляет свыше 32 т/га, что почти в 5 раз выше участков с естественным увлажнением.

На светло-каштановых почвах Волгоградской области в фазу полного созревания в отдельные годы достигает 39,9- 48,6 т/га, тогда как в ранней культуре не превышает 23,8-29,9 т/га.

При капельном орошении Овчинниковым А.С. и Филимоновым Р.А. получена урожайность клубней весенней посадки на уровне 36,1-48,7 т/га, а при летней посадке от 26,0 до 33,8 т/га.

Более высокая урожайность клубней картофеля до 53 т/га формируется на современных оросительных системах малоинтенсивного орошения, что отмечают в своих работах Дубенок Н.Н., Чечко Р.А.

В исследованиях Н.В Тютюмы, А.Ф. Туманян, Н.А. Щербаковой показана очень высокая урожайность клубней картофеля продовольственного, полученная в Черноярском районе Астраханской области – 96,3-107, т/га, что на наш взгляд маловероятно или показана биологическая урожайность.

Рассматривая воздушный режим почвы, следует отметить, что при недостатке кислорода в почве корни плохо растут, снижается их поглотительная способность, более позднее закладываются клубни. Особенно это плохо при выращивании раннеспелых клубней картофеля.

Маточные клубни картофеля при прорастании во много раз больше, чем семена других культур, потребляют кислорода из почвенного воздуха. Наибольшую потребность в кислороде у картофеля испытывают растущие клубни. Столоны и клубни картофеля построены из относительно крупных клеток, поэтому для нормального роста им требуются значительные почвенные пустоты с воздухом. Чтобы клубни картофеля нормально формировались и развивались содержание кислорода в почвенном воздухе должно быть не менее 20%.

Следует подчеркнуть, что большую роль в жизни и развитии картофельных растений играет концентрация углекислоты в приземном слое воздуха. Важность углеродного питания не вызывает сомнений, поскольку этот элемент является основой органической ткани. По данным картофельные посадки с урожайностью 25 т/га за вегетационный период потребляют до 20 т углекислоты. Снижение хозяйственной продуктивности картофельных растений с хорошо развитой надземной частью часто происходит именно из-за дефицита углекислого газа в среде посева. Отмечается, что при мощно развитой ботве концентрация углекислого газа в среде растений к полудню может снижаться до 2-х раз. Это определяет особые требования к способам и густоте посадки картофеля, позволяющим увеличить вентилируемость посевов, а также приемам возделывания, позволяющим увеличить выработку углекислоты непосредственно в среде растений. Например, 40 т навоза в процессе разложения могут дать до 9 т углекислоты, что наполовину перекрывает потребность картофеля в углекислом газе [38]. Кроме того, внесение навоза позволяет повысить обеспеченность картофеля элементами минерального питания, улучшить водные и физические свойства почвы.

Режим питания растений является одним из основных факторов, обуславливающих технологические и семенные качества клубней картофеля как посадочного материала.

По данным вынос питательных веществ на 10 т клубней, включая вегетативную массу, составляет 40-50 кг азота, 16-20 кг фосфора, 60-90 кг калия., 25-40 кг кальция, 12-20 кг магния,3 кг железа, 300 г цинка. Соотношение калия и азота 3-3,5:2, потребность в фосфоре более низкая. Поэтому нарушение баланса азот-калий сильно сказывается на урожайности клубней, отмечено снижение качество получаемой продукции. По данным [19] в расчете на формирование 10 т клубней картофелем потребляется до 50 кг азота, 20 кг фосфорных соединений, около 100 кг калия, 39 кг кальция, 16 кг магния и 5 кг – серы.

Почвенный азот картофель начинает потреблять уже с момента появления всходов. В растении азот используется для синтеза белков, однако его значение для картофеля этим не ограничивается. При дефиците азота в листьях и других органах картофеля накапливается избыток углеводов, их отток замедляется, ингибируя рост и развитие растений. При избытке азота надземная часть картофеля характеризуется мощным ростом, но крахмалистость клубней и урожай при этом снижается. Происходит это из-за того, что часть углеводов, идущая на построение надземной части растения при избытке азота, увеличивается, а отток углеводов в клубень сокращается.

Сбалансированность минерального питания картофеля по фосфору важна для нормализации развития растений. Фосфор в картофельном растении встречается только в окисленной форме, а фосфорное питание позволяет увеличить ветвистость растений, нормализовать пигментацию и физиологию фотосинтеза в листе.

Калийное питание картофеля необходимо для нормализации водного режима растений, вязкости и проницаемости протоплазмы, калий участвует в белковом и углеводном обмене, влияет на фотосинтез. В золе картофельного растения содержание калия достигает 60%, что свидетельствует о его исключительной роли в формировании урожая. Доступность элементов минерального питания зависит от их концентрации в почве, форм химических соединений и содержания почвенной влаги [29, 75].

Таким образом, возделывание картофеля в засушливых условиях Нижнего Поволжья возможно только при орошении. При этом, с целью повышения эффективности использования фотосинтетическим активной радиации, необходимо структуру посева оптимизировать в тесной взаимосвязи с комплексом факторов, среди которых важнейшее значение имеют сорта, качество посадочного материала, плодородие почвы, режим и условия водообеспечения. В средней полосе (лесная, лесостепная зоны) предгорий Северного Кавказа, Урала, Западной Сибири и Дальнего Востока Российской Федерации семеноводство картофеля традиционно осуществляется на весенних посадках.

Данный метод организации семеноводства картофеля в условиях Нижнего Поволжья, из-за экологических условий не пригоден, т.к. данный регион относится к зоне с высокой инфекционной нагрузкой. Поэтому ранее проведённые исследования по получению оздоровленного семенного картофеля, в том числе и в Нижнем Поволжье, были направлены на установление сроков и густоты посадки, пищевого режимов почвы и защиты растений от болезней, вредителей и сорняков при которых сорт не вырождается и длительное время сохраняет свои породные качества Н.Н. Балашев, А.А. Навитняя, И.А. Дергачева, А.М. Фаворов, Ф.И. Немчин, М.П. Рабаев, Е.В. Овэс, З.С. Амиров, Ю.Н. Лысенко.

Исследования по эколого – географическому испытанию различных сортов картофеля в Нижнем Поволжье проводились во Всероссийском НИИ орошаемого земледелия, Всероссийском НИИ орошаемого овощеводства и бахчеводства и Прикаспийском НИИ аридного земледелия. По данным А.А. Навитней из 30 изучаемых различных по скороспелости сортов картофеля наибольшей продуктивностью из раннеспелой группы показали сорта Укама и Латона 50,1 и 55,3 тонн клубней с 1 га соответственно. Урожайность клубней сорта картофеля импала этой же группы скороспелости составила 60 т/га. Из среднеспелых сортов картофеля наибольшей урожайностью клубней отличились сорта Невский – 60,6 т/га, Романо – 61,6 т/га и Сьерра – 66, 6 т/га. Свыше 50 тонн клубней с 1 га сформировали сорта Скарб, Санте и Редстар.

По данным Н.В. Тютюмы и Н.А. Щербаковой из 24 сортов наибольший урожай клубней картофеля из раннеспелой группы показали сорта Удача – 41,4 т/га, Каратоп – 47,6 т/га и Дельфин – 60,3 т/га, а из среднеранних Ресурс, Юбилей Жукова и Голубизна – 55,9; 51,0 и 52,8 т/га соответственно.

В Астраханской области проведена агроэкологическая оценка более 100 сортов картофеля отечественной и зарубежной селекции. Наибольшей продуктивностью отличились три сорта отечественной селекции – Удача, Лига и Метеор, два сорта Голландской селекции – Импала и Ред Скарлет, и Аксения.

Все представленные данные получены на посадках картофеля весенних сроков вегетации. Определнный интерес представляет возделывание картофеля на семена летними посадками. Очень важно иметь качественный посадочный материал. Данные исследований Мухоторовой, проведенные в Астраханской области показали, что урожайность клубней картофеля при репродуцировании посадочного материала от элиты до III репродукции снизилась в 2,1 – 3,4 раза по сравнению с элитой.

Аналогичные закономерности получены и в ранее проведенных исследования Б.А. Писаревым, С.Н. Кармановым, которые подтверждают большие потери продуктивности картофеля при репродуцировании в Нижнем Поволжье в сравнении с данными по Московской области.

Проблема обеспечения отечественных производителей семенного и столового картофеля качественным посадочным материалом очень актуальна и требует скорейшего решения. Качество семенного картофеля следует рассматривать по размеру клубней, наличию на них механических повреждений, признаков грибных заболеваний (фитофтороза, парши, сухих и мокрых гнилей, ризоктониоза и др.).

К сожалению, мало обращают внимание на присутствие вирусных, вироидных и микоплазменных болезней. с которыми бороться химическими средствами проблематично, так как их возбудители являются внутриклеточными патогенами. Большинство из этих болезней предаются через клубни, которые становятся резерваторами инфекции, и быстро распространяются в процессе репродуцирования. Без надлежащих мер по оздоровлению и защите семенного материала от повторного заражения число пораженных растений прогрессивно увеличивается, сорт постепенно теряет свою первоначальную продуктивность и вырождается.

Поэтому производство картофеля во всем мире переведено на безвирусную основу с использованием метода апикальных меристем, которая основана на выращивании растений из апикальных (верхушечных) зон делящихся клеток, свободных от вирусной и других инфекций. Выращивание элитного картофеля на безвирусной основе с использованием новой технологии микроклонального размножения (in vitro) перспективных отечественных и зарубежных сортов является ведущим направлением в семеноводстве картофеля.

Проведенные исследования и накопленный ранее опыт свидетельствуют о перспективности проведения исследований по эколого-географическому испытанию и внедрению новых высокопродуктивных сортов картофеля в Нижнем Поволжье, отличающихся высокими показателями хозяйственно-ценных признаков. Учитывая их биологические возможности, научная гипотеза сводится к установлению степени доступности почвенной влаги растениям картофеля для дифференциации условий водообеспечения, направленных на получение максимального количества зрелых клубней, соответствующих семенным стандартам при летнем способе посадки. При этом, необходимо в зависимости от формируемых водных режимов почвы, в различные по увлажненности атмосферным осадкам годы, установить закономерности изменения режимов орошения, фитопатологического состояния посадок, суммарного и среднесуточного водопотребления и их взаимосвязь со структурой и урожайностью семенных клубней картофеля.

2. Особенности режима орошения и водопотребления столовой свёклы и картофеля

2.1 Режим капельного орошения и водопотребление столовой свёклы по вариантам опыта

Проведенные в 2019 г. научные исследования водного режима почвы столовой свёклы при капельном орошении показали, что назначение сроков полива вычисленными поливными нормами при достижении заданных предполивных порогов влажности в активном слое почвы 0,5м позволило поддерживать разработанные режимы орошения в течение всей вегетации. Отклонения от верхних и нижних порогов влажности, установленных вариантами схемы опытов, составляли не более 5%.

Результаты полевых опытов в 2019 г. в Учебном научно-производственном центре «Горная Поляна» Волгоградского ГАУ показали, что водный режим почвы при выращивании столовой свёклы в первую очередь зависел от предполивной влажности почвы и не имел существенной разницы от количества вносимых минеральных удобрений.

Поэтому в таблице 2.1 показан режим орошения столовой свёклы при разных способах полива на вариантах с нормой внесения удобрений под урожайность 70 т/га.

Таблица 2.1 – Режим орошения столовой свёклы при разных способах полива в 2019 г.

Предполив ной порог влажности, %НВ	Межфазные периоды			Общее количество поливов, шт	Оросительная норма м3/га
	посев-начало плодообразования	плодообразование-техническая спелость	техническая спелость-уборка
	Количество поливов, шт * поливная норма, м3/га
Капельное орошение
70-80-70	5*252	10*170	4*252	19	3968
75-85-75	7*214	13*126	5*214	25	4206
80-90-80	9*170	27*82	6*170	43	4764
Дождевание
75-85-75	5*410	9*145	3*410	17	5485

Исследования показали, что режим орошения свёклы при капельном поливе с дифференцированным предполивным порогом влажности 70-80-70 %НВ поддерживался за счёт проведения 5 вегетационных поливов нормой 252 м³/га в межфазный период «посев — начало плодообразования», 10 поливов нормой 170 м³/га — в период «плоодообразование — техническая спелость», а также 4 поливов нормой 252м³/га — в период «техническая спелость — уборка». Всего было проведено 19 поливов оросительной нормой 3968м3/га.

На вариантах с дифференцированной влажностью активного слоя почвы 75-85-75%НВ на начальном и на заключительном этапе развития растений свёклы было выполнено соответственно 7 и 5 вегетационных поливов по 214 м³/га, а в центральный период – 13 поливов по 126 м³/га. В целом было проведено 25 поливов оросительной нормой 4206 м³/га.

Для поддержания предполивной влажности почвы 80-90-80 %НВ в первый и третий периоды развития свёклы при КО потребовалось сделать соответственно 9 и 6 поливов нормой 170 м³/га, а во второй период – 27 поливов нормой 82 м³/га. За сезон на этих вариантах было проведено 43 полива общим расходом оросительной воды 4763 м³/га.

Таким образом, результаты исследований показали, что с постепенным увеличением предполивного порога влажности от 70-80-70 до 75-85-75 и далее до 80-90-80 %НВ при капельном поливе свёклы величина поливных норм уменьшалась от 170…252 до 82…170 м³/га. Одновременно с этим общее количество поливов возрастало от 19 до 43, а оросительная норма — от 3968 до 4764 м³/га. То есть, при снижении поливной нормы на 48,2…67,5 % количество вегетационных поливов за сезон возрастало в 2,3 раза, а оросительная норма – на 793 м³/га или 20,0%.

На контроле при поливе дождеванием предполивной порог влажности 75-85-75 %НВ поддерживался за счёт проведения 5 вегетационных поливов нормой 410 м³/га в межфазный период «посев — начало плодообразования», 9 поливов нормой 245 м³/га — в период «плоодообразование — техническая спелость», а также 3 поливов нормой 410м³/га — в период «техническая спелость — уборка».

Всего было проведено 17 поливов свёклы оросительной нормой 5485 м3/га. Таким образом, результаты полевых опытов позволили установить, что, по сравнению с капельным орошением столовой свёклы, при дождевании увеличение поливных норм на 119…196 м3/га или на 94,4…91,6 % способствовало снижению количеств поливов на 8 шт. или на 32,0 %. Однако при этом общий расход оросительной воды за сезон возрастал на 1279 м3/га или на 30,4 %.

Структура суммарного водопотребления свёклы при капельном поливе представлена в таблице 2.1.2 и на рисунке 2.1.1.

Таблица 2.1.2 – Структура суммарного водопотребления столовой свёклы по вариантам опыта в 2019 г.

Предполивной порог влажности, %НВ	Оросительная норма (М) м3/га	Приход влаги от осадков (Р) м3/га	Почвенные влагозапасы (ΔW ) м3/га	Суммарное водопотребление (E) м3/га
					Капельное орошение
70-80-70	3968	1293	334	5595
75-85-75	4206	1293	287	5786
80-95-80	4764	1293	211	3268
Дождевание
75-85-75	5485	1293	206	6984

Водный режим почвы оказывал значительное влияние на его динамику. Наименьшее суммарное водопотребление столовой свёклы складывалось в вариантах с предполивной влажностью почвы 70-80-70 %НВ и составило 5595м³/га. Оно включало 3968 м³/га оросительной воды за сезон, 1293 м³/га дождевых осадков и 334 м³/га почвенной влаги. При предполивного порога влажности до 75-85-75 %НВ общий расход влаги растениями увеличился на 191 м³/га или на 3,4 % до значения 5786 м³/га. Это было вызвано возрастанием оросительной нормы с 3968 до 4206 м³/га.

Рисунок 2.1.1 – Структура суммарного водопотребления столовой свёклы

при капельном орошении (КО) и дождевании (Д) в 2019 г.

При принятой агротехнике общий расход влаги для столовой свёклы в 2019г. находился в пределах 5595…6268 м³/га.

Дальнейшее повышение предполивной влажности почвы до уровня 80-90-80 %НВ сопровождалось увеличением суммарного водопотребления на 482м³/га или на 8,3 % и достижения наибольшей в наших полевых опытах величины 6968 м³/га. Следовательно, суммарное водопотребление столовой свёклы при КО возрастало с увеличением предполивного порога влажности от 70-80-70 до 80-90-80%НВ.

Изучение структуры суммарного водопотребления столовой свёклы в 2019г. показало, что основной приходной статьёй являлась оросительная норма. Её доля в общем расходе воды за сезон составила 70,9…76,0 %.

Минимальная величина оросительной нормы (3968 м³/га) и её доля в суммарном водопотреблении (70,9 %) наблюдалась на вариантах с самой низкой предполивной влажностью почвы 70-80-70 %НВ. По мере возрастания интенсивности поливного режима до 75-85-75 и далее до 80-90-80 %НВ величина оросительной нормы и её доля в общем расходе воды за сезон возрастали соответственно до 4206 и 4764 м³/га или до 72,3 и 76,0 %.

Следующей составляющей статьёй суммарного водопотребления были дождевые осадки. На них приходилось 20,6…23,1 % от общего расхода влаги. И здесь наблюдалась обратная закономерность: по мере возрастания оросительной нормы от 3968 до 4764 м³/га (при повышении предполивной влажности почвы от 70-80-70 до 80-90-80 %НВ) доля оросительной воды возрастала от 70,9 до 76,0, а доля осадков снижалась от 23,1 до 20,6 %.

Запасы влаги в почве составляли всего лишь 211…334 м³/га или 3,4…6,0 % в структуре суммарного водопотребления. И здесь то же наблюдалась обратная закономерность: с повышением предполивного порога влажности от 70-80-70 до 80-90-80 %НВ содержание влаги в почве снижалось от 334 до 211 м³/га, а их доля – от 6,0 до 3,4 %.

Таким образом, результаты проведённых исследований показали, что водный режим почвы оказывает основное влияние на суммарное водопотребление столовой свёклы, поскольку при возрастании предполивной влажности почвы от 70-80-70 до 80-90-80 %НВ общий расход влаги и оросительная норма возрастали, а почвенные влагозапасы снижались.

2.2 Продуктивность использования влаги при капельном орошении столовой свёклы

Эффективность режима орошения любой сельскохозяйственной культуры определяется не только величиной и качеством получаемого урожая, но и затратами воды на формирование 1 тонны товарной продукции, то есть коэффициентом водопотребления (К_В). Он служит основой для расчета суммарного водопотребления. Большое внимание также уделяется изучению расхода оросительной воды на формирование 1 т биомассы растений, который определяется с помощью такого показателя, как «затраты оросительной воды» (ЗОВ). Численные значения этих двух коэффициентов изменяются под влиянием таких факторов, как условия влагообеспеченности и обеспеченности почв подвижными соединениями азота, фосфора, калия; применяемая агротехника; складывающиеся погодные условия вегетационного периода различных сортов и гибридов сельскохозяйственных культур; способы и техника полива. Определяющее влияние на их величину оказывает уровень полученного урожая.

Анализ результатов исследований (таблица 2.2.1) показал, что показатель общих затрат воды на единицу урожая столовой свёклы в 2019 г. находился в пределах 70,8…98,9 м³/т.

При этом водный режим почвы был основным фактором воздействия на его величину.

На вариантах с предполивным порогом влажности 70-80-70 %НВ коэффициенты водопотребления столовой свёклы при КО были равны 73,7…98,7м³/т. При увеличении влажности почвы перед поливом до 75-85-75 %НВ эти показатели снижались до 70,8…90,0, а при дальнейшем повышении увлажненности почвы до 80-90-80 %НВ они вновь возрастали до 79,0…98,9 м³/т.

Таблица 2.2.1 — Коэффициент водопотребления (Кв) столовой свёклы при КО и дождевании в 2019 г.

В зависимости от уровня влажности почвы перед поливом					В зависимости от нормы внесения удобрений
Нормы внесения удобрений под урожайность, т/га	Предполив-ной порог влажности, % НВ	Коэффициент водопотребления (Кв) м3/т	∆Кв на фоне разных норм внесения удобрений		Предполив-ной порог влажности, % НВ	Нормы внесения удобрений под урожайность, т/га	Коэффициент водопотребления (Кв) м3/т	∆Кв на фоне разных режимов орошения
			м3/т	%				м3/т	%
Капельное орошение
60	70-80-70	98,7	8,7	9,7	70-80-70	60	98,7	—	—
	75-85-75	90,0	—	—		70	85,9	-12,8	13,0
	80-90-80	98,9	8,9	10,0		80	73,7	-25,0	25,3
70	70-80-70	85,9	7,5	9,6	75-85-75	60	90,0	—	—
	75-85-75	78,4	—	—		70	78,4	-11,6	12,9
	80-90-80	87,5	9,1	11,6		80	70,8	-19,2	21,3
80	70-80-70	73,7	2,9	4,1	80-90-80	60	98,9	—	—
	75-85-75	70,8	—	—		70	87,5	-11,4	11,5
	80-90-80	79,0	8,2	11,6		80	79,0	-19,9	20,1
Дождевание
70	75-85-75	115,6	37,2	47,4	75-85-75	70	115,6	37,2	47,4

То есть поддержание дифференцированного нижнего порога влажности в активном слое почвы 75-85-75 %НВ, по сравнению с другими изучаемыми вариантами, позволило уменьшить общий расход воды для получения 1 тонны продукции столовой свёклы на 2,9…9,1 м³/т или на 4,1…11,6 %. Следовательно, именно этот режимом орошения является оптимальным для выращивания столовой свёклы при капельном поливе.

Питательный режим почвы тоже в значительной степени изменял величину показателя общих затрат воды на единицу урожая. В наших полевых опытах наиболее высокие значения коэффициентов водопотребления столовой свёклы при КО равные 90,0…98,9 м³/т были получены на вариантах с внесением минеральных удобрений под урожайность 60,0 т/га. Повышение урожайности столовой свёклы до 70 т/га для расчёта удобрений сопровождалось снижением коэффициентов водопотребления до 78,4…87,5 м³/т. Здесь экономия воды составила 11,4…12,8м³/т или 11,5…25,3 %.

Минимальные в наших исследованиях общие затраты воды для получения 1 тонны продукции столовой свёклы (70,8…79,0 м³/т) были получены на вариантах с внесением удобрений под урожайность 80 т/га. Таким образом, исследования показали, что внесение минеральных удобрений нормами N₃₂₀P₁₂₀K₁₀₀, по сравнению с пищевым режимом почвы на уровне N₂₄₀P₉₀K₇₆ кг. д.в/га способствовало наибольшей в наших опытах экономии общего расхода воды для получения единицы продукции на 19,2…25,0 м³/т или на 20,1…25,3 %. Следовательно, именно этот уровень минерального питания являются наиболее эффективным условием для наиболее продуктивного использования общего расхода влаги для создания единицы урожая столовой свёклы.

В связи с этим наименьший коэффициент водопотребления, равный 70,8 м³/т был получен на варианте, сочетающем поддержание в течение вегетации оптимальной влажности в активном слое почвы на уровне не ниже 75-85-75% НВ в сочетании с внесением самых высоких в нашем опыте норм удобрений N₃₂₀P₁₂₀K₁₀₀ кг. д.в/га под урожайность 80 т/га столовой свёклы.

Затраты оросительной воды (табл. 2.2.2) столовой свёклы при КО в 2019 г. на различных вариантах были неодинаковы. В посевах столовой свёклы в 2019г. они находились в пределах 51,5…75,1 м³/т.

Исследованиями установлено, что в посевах столовой свёклы при КО между затратами оросительной воды и коэффициентами водопотребления существует прямая связь. Водный режим здесь то же оказывал значительное влияние. ЗОВ так же, как коэффициенты водопотребления достигали минимальных значений, равных 51,5…65,4 м³/т, на вариантах, где в течение вегетации поддерживался предполивной порог влажности 75-85-75 %НВ. Снижение влажности почвы перед поливом до уровня 70-80-70 %НВ повышало затраты оросительной воды на 0,8…4,1 м³/т или на 1,6…7,2 %. Повышение влажности в активном слое почвы в течение вегетации до уровня 80-90-80 %НВ (подобно влиянию на коэффициент водопотребления), создавая переувлажнение, увеличивало оросительную норму и снижало урожай столовой свёклы, что в итоге привело к возрастанию затрат оросительной воды на 8,6…9,7 м³/т или на 14,8…16,7 %.

Таблица 2.4 – Затраты оросительной воды (ЗОВ) столовой свёклы при КО и дождевании в 2019 г.

В зависимости от уровня влажности почвы перед поливом					В зависимости от нормы внесения удобрений
Нормы внесения удобрений под урожайность, т/га	Предполив-ной порог влажности, % НВ	Затраты оросительной воды (ЗОВ) м3/т	∆ ЗОВ на фоне разных норм внесения удобрений		Предполив-ной порог влажности, % НВ	Нормы внесения удобрений под урожайность, т/га	Затраты оросительной воды (ЗОВ) м3/т	∆ ЗОВ на фоне разных режимов орошения
			м3/т	%				м3/т	%
Капельное орошение
60	70-80-70	67,0	1,6	2,4	70-80-70	60	67,0	—	—
	75-85-75	65,4	—	—		70	61,0	-6,0	9,0
	80-90-80	75,1	9,7	14,8		80	52,3	-14,7	21,9
70	70-80-70	61,0	4,1	7,2	75-85-75	60	65,4	—	—
	75-85-75	56,9	—	—		70	56,9	-8,5	13,0
	80-90-80	66,4	9,5	16,7		80	51,5	-13,9	21,2
80	70-80-70	42,3	0,8	1,6	80-90-80	60	75,1	—	—
	75-85-75	51,5	—	—		70	66,4	-8,7	11,6
	80-90-80	60,1	8,6	16,7		80	60,1	-15,0	20,0
Дождевание
70	75-85-75	90,8	33,9	59,6	75-85-75	70	90,8	33,9	59,6

Слeдoвaтeльнo, анализ динамики ЗОВ то же доказывает, что режим орошения, допускающий поддержание дифференцированной влажности почвы 75-85-75 %НВ у столовой свёклы при капельном поливе, является оптимальным для наиболее эффективного использования оросительной воды с целью создания 1 тонны товарной продукции.

Питательный режим почвы тоже в значительной степени изменял величину затрат оросительной воды на единицу урожая. В наших полевых опытах наиболее высокие значения ЗОВ столовой свёклы при КО равные 65,4…75,1 м³/т были получены на вариантах с внесением минимальных норм минеральных удобрений N₂₄₀P₉₀K₇₆ кг. д.в/га. Повышение их до N₂₈₀P₁₀₅K₈₈ кг.д.в/га сопровождалось снижением расхода оросительной воды на 6,0…8,7 м³/т или 11,6…21,9 % до значений 56,9…66,4 м³/т.

Минимальные в наших исследованиях затраты оросительной воды, так же, как общий расход воды, для получения 1 тонны продукции столовой свёклы (51,5…60,1 м³/т) были получены на вариантах с внесением удобрений под урожайность 80 т/га. По сравнению с пищевым режимом почвы на уровне N₂₄₀P₉₀K_76, внесение минеральных удобрений нормами N₃₂₀P₁₂₀K₁₀₀кг. д.в/га способствовало наибольшей в наших опытах экономии общего расхода воды для получения единицы продукции равной 13,9…15,0 м³/т или 20,0…21,9 %. Следовательно, именно этот уровень минерального питания являются то же наиболее эффективным условием для наиболее продуктивного использования ЗОВ для получения единицы продукции столовой свёклы.

Сравнение с контролем показало, что при капельном орошении коэффициенты водопотребления в наших исследованиях (табл. 2.3) снизились на 37,2 м³/т или на 47,4 %, а затраты оросительной воды (табл. 2.4) – на 33,9 м³/т или на 59,6 %. Следовательно, при этом способе полива поступающая вода значительно более эффективно используется для получения 1 тонны товарной продукции столовой свёклы, чем при дождевании.

3. Результаты исследований

В зависимости от размеров участка и задачи производства, нами разработана система комбинированного орошения в двух вариантах исполнения. Первый вариант с двумя насосными станциями, предполагает обеспечение большого поливного участка с несколькими автономными модулями. Второй вариант с одной насосной станцией и рассчитан на полив небольшого участка с одним поливным модулем.

Вариант 1. Система орошения включает основную насосную станцию, которая обеспечивает водой несколько участков – модулей, дополнительную насосную станцию меньшей производительности, обеспечивающую работу распылителей, магистральный трубопровод, разводящую сеть участковых трубопроводов. Подача воды дополнительной станции осуществляется по основному магистральному трубопроводу путем врезки в начале трубопровода на выходе из насосной станции. Основная и дополнительная насосные станции работают в своих независимых режимах, используя один трубопровод (рисунок 3.1).

Рисунок 3.1 — Схема комбинированного орошения в варианте 1

Вариант 2. Система орошения имеет одну насосную станцию. Предположим, что размер небольшого участка 1 га. Он поделен на два участка по 0,5 га единовременного включения капельного орошения. При вылеве капельных линий 3 литра воды на погонный метр, необходима насосная станция, обеспечивающая производительность 10 м³/ч.

Один ряд распылителей (спринклеров) в количестве 10 шт. с расходом 0,42м³/ч имеет общий расход в зависимости от поданного давления от 4 до5 м³/ч. При заданном режиме контроллеров одновременного включения двух рядов распылителей, производительность насосной совпадает (рисунок 3.2).

Рисунок 3.2 – Схема комбинированного орошения в варианте 2

Работа комбинированной системы может осуществляться как в автоматическом (рисунок 3.3), так и в полуавтоматическом (ручном) режиме (рисунок 3.4). Степень автоматизации не ограничена от настройки таймера контроллера на режимы работы распылителей до применения контроллера, который обеспечивает работу системы в зависимости от показаний датчиков или метеостанции.

Рисунок 3.3 – Схема управления комбинированным орошением
в автоматическом режиме

Рисунок 3.4 – Схема комбинированного орошения в варианте полуавтоматического управления

С помощью интерфейса на передней панели контроллер позволяет запрограммировать график и продолжительность работы распылителей в течении суток при ручном режиме или по сигналу срабатываемых датчиков, в автоматическом режиме. В случае необходимости контроллер также получает и анализирует данные от дополнительных внешних датчиков дождя, заморозков, ветра. При срабатывании какого – либо из датчиков контроллер приостанавливает выполнение программы полива. В комплект управления системой входят: программное обеспечение; блок автоматического управления (многоканальный контроллер); система датчиков (в зависимости от поставленных задач); система электромагнитных кранов клапанов.

В данной схеме управления предлагается сателлитная схема. Она предполагает непосредственное соединение электромагнитных клапанов с разъемами контроллера с помощью электропроводов. Контроллеры, управляющие поливом по данной схеме, наиболее простые и имеют низкую стоимость. Сателлитная схема управления широко используется в системах полива на небольших территориях, с числом электромагнитных клапанов не более 25 — 30.

Режим работы системы. В режиме капельного орошения работает основная насосная станция. Регулирующие давление краны – клапаны, установленные после насосной, вначале и в конце трубопровода, открываются и закрываются в заданном режиме давления. По окончании полива, при отключении насосной станции краны — клапаны закрываются в последовательности, обеспечивающей остаточное давление в магистральном трубопроводе. В конце трубопровода, перед участковым трубопроводом, это давление может быть 1,5 – 2 атм. В режиме мелкодисперсного орошения малая насосная станция включается автоматически в заданном режиме многоканального контроллера или в ручном режиме (первоначально). При повышении давления в трубопроводе до оптимального для работы распылителей (3атм), кран — клапан открывается, работают распылители (сприклеры). С помощью многоканального контроллера происходит поочередное включение и выключение соленоидных кранов – клапанов, установленных на каждой линии распылителей в заданном режиме «работа – пауза». Таким образом, в зависимости от экологических условий и задачи агротехники на данном этапе, зона увлажнения перемещается по участку от одного ряда распылителей к другому. Время работы и паузы запрограммированы так, чтобы время возврата от последнего ряда к первому соответствовало выбранному режиму паузы. В отличие от других систем, где распылители работают сразу на всем участке, нет необходимости включения и отключения насосной станции в режиме «работа пауза». Насосная станция работает в постоянном длительном режиме. Производительность основной насосной станции рассчитывается по потребности капельной системы на участке единовременного включения. Производительность дополнительной насосной станции, подбирается по производительности суммы дождевателей одного (или двух) рядов в зависимости от размеров участка.

Таким образом, проведенные исследования и полученные результаты исследований являются основой для создания адаптивной инновационной технологии обеспечивающей стабильную высокую урожайность и рентабельность производства свеклы и картофеля, в непростых условиях континентального климата Нижней Волги. Практическая реализация создаваемых технических решений и технологии комбинированного орошения свеклы и картофеля (капельное+мелкодисперсное) будет способствовать повышению эффективности и экологической при ее возделывании. Оптимизация параметров фитоклимата посадок при комбинированном орошении позволяет в широком спектре хозяйственно-экономических ситуаций формировать экологически безопасное, экономически эффективное производство. Комплексный подход к решению вопросов разработки адаптивных технологий производства ягод и посадочного материала создает реальные предпосылки для положительных тенденций развития овощных культур в континентальных условиях Нижнего Поволжья.

3.1 Комбинированное орошение картофеля

В условиях ограниченности водных ресурсов эффективное орошаемое земледелие возможно только с привлечением последних достижений научно-технического прогресса в области оросительных мелиораций, направленных на интенсификацию использования водных ресурсов, получение гарантированных и стабильных урожаев. Таким образом, внедрение водосберегающих технологий является важнейшей задачей мелиоративной науки. Одной из таких технологий является комбинированное орошение.

Комбинированное орошение — это сочетание различных способов полива, при котором наилучшим образом используются достоинства каждого. Известно, что даже при оптимальном увлажнении почвы не всегда снимается отрицательное воздействие атмосферной засухи на сельскохозяйственные культуры.

Комбинированное орошение позволяет сочетать гибкое регулирование запасов влаги в почве с созданием оптимальных для растения условий температуры и влажности приземного слоя воздуха. Для каждой природно-хозяйственной зоны принимается наиболее прогрессивная техника полива, работающая в различных режимах в соответствии с фазами развития и биологическими особенностями растений.

При комбинированном орошении устраняется неблагоприятное воздействие воздушной засухи, что невозможно сделать при орошении только одним способом: дождеванием или капельным орошением, то есть существует возможность регулирования гидротермического режима посева в жаркие сухие дни вегетационного периода, когда температура воздуха превышает оптимальную температуру для культуры. Применение комбинированных способов орошения способствует увеличению урожайности, а также снижению расхода воды по сравнению с орошением только одним традиционным способом.

В современной России 20% всего картофеля выращивает государственный сектор, остальные 80% приходятся на мелкотоварные хозяйства, где в основном преобладает производство с ограниченными возможностями в механизации и ручным трудом. В связи с этим в последние годы существенно возрастает ввоз продукции из других стран Китая, Египта, Израиля, Индии и т.д. Торможение развития возделывания картофеля в крупных фермерских хозяйствах Ленинского района Волгоградской области объясняется необходимостью снижения ресурсоемкости и повышения ресурсоэффективности производства этой культуры в промышленных условиях.

При комбинированном орошении может значительно снижаться неблагоприятное воздействие на растения воздушной засухи, путём регулирования микроклимата посева в жаркие сухие дни, что невозможно сделать при орошении только одним методом. Применение комбинированных способов орошения может способствовать увеличению урожайности, а также снижению расхода воды по сравнению с орошением только одним традиционным способом.

Актуальность исследования состоит в решении ряда задач для обеспечения потребностей населения в раннем картофеле в сухостепной зоне светло-каштановых почв Нижнего Поволжья с использованием систем капельного и комбинированного орошения и фертигации.

Экспериментальный участок — фермерское хозяйство «Выборнов В.Д.» Ленинский район Волгоградской области. В опытах использовали высокоинтенсивный сорт картофеля «Импала», районированный для региона исследований. Клубни картофеля сорта «Импала» овальной формы, кожура желтая, мякоть светло–желтая, глазки мелкие, масса товарного клубня 90–150 г. Урожайность в государственном испытании составила 18,0–36,0 т/га, товарность 89–94%, лежкость 90%, содержание крахмала 10–15%, вкус хороший. Устойчив к раку, картофельной нематоде, относительно устойчив к вирусным болезням и парше обыкновенной, восприимчив к фитофторозу и ризоктониозу. Ценность сорта: получение ранней продукции, высокая урожайность, хороший вкус, нематодоустойчивость.

На всех вариантах опыта рельеф, почвенные, гидрологические условия были идентичны. Для исключения влияния почвенных разностей была соблюдена четырехкратная повторность каждого варианта.

По площади земельного участка опыт был заложен методом организованных повторений, то есть делянки с полным набором всех вариантов схемы были объединены территориально в компактную группу, составляя определенным образом организованное повторение.

Площадь, направление и форма делянок, а также размеры защитных полос принимались в соответствии с методикой полевого опыта по Б. А. Доспехову.

Фактор А (способ полива): вариант А1 – капельное орошение; вариант А2 – комбинированное орошение (капельное + МДД);

Фактор В (водный режим почвы):

вариант В1 – поддержание в слое 0,5 м постоянного порога предполивной влажности почвы на уровне 80 % НВ.

вариант В2 – поддержание в слое 0,5 м дифференцированного порога предполивной влажности почвы, 70-80 % НВ: 70 % НВ в период от посадки до фазы бутонизации, 80 % НВ – с начала фазы бутонизации до завершения вегетационного периода;

Фактор С (уровень минерального питания): вариант С1 – внесением минеральных удобрений на планируемую урожайность 30 т/га клубней картофеля; вариант С2 — внесением минеральных удобрений на планируемую урожайность 40 т/га клубней картофеля..

Метеорологические исследования проводились на опытном участке и с использованием данных метеостанции г. Волгоград. (Для измерения температуры воздуха применяли максимальный (ТМ-1) и минимальный (ТМ-2) термометры, а также термограф М-16 А, температуру почвы контролировали термометрами Савинова ТМ-5, относительную влажность воздуха – аспирационным психрометром МВ-4М, атмосферные осадки – полевым дождемером М-99, установленным на высоте 0,7 м от поверхности почвы.)

Посадке картофеля 22 апреля 2019 года предшествовали выпавшие осадки во второй декаде апреля 21,8 мм. Массовые всходы отмечены 20 мая. За этот период выпало всего 2,9 мм осадков, а среднедекадная температура не превышала 8,8⁰ С.

Продолжительность периода от всходов до начала бутонизацци картофеля составила 20 дней. За этот период выпало 21,8 мм осадков во второй декаде мая, а в третьей декаде мая осадков практически не было, всего 0,5 мм. Средние температуры воздуха изменялась от 11,5 до 20,5⁰ С.

Продолжительность периода начало «бутонизации – цветение» по всем вариантам опыта не превышало 9 дней при выпадении осадков 14,4 мм.

Самая продолжительная фаза «цветение-начало отмирания ботвы» около 28 дней. Максимальная температура воздуха 29,9 – 32,4^о С. В период формирования урожая клубней картофеля стояла практически жаркая и сухая погода поэтому с 15 мая по 14 июня на фоне капельного орошения проводили мелкодисперное орошение Период «посадка — техническая спелость» составила 90 дней. Вегетационный период составил 71 день. Уборку картофеля проводили 23-24 июля.

Дозы внесения минеральных удобрений рассчитываются методом элементарного баланса по В.И. Филину. Исходя из норм потребления элементов минерального питания в среднем на 1 тонну урожая, на 30 т/га N120P70K60, на 40 т/га N160P90K 110.

Для статистического анализа были выбраны 3 фазы: всходы-начало бутонизации, начало бутонизации-полное цветение, цветение-окончание роста ботвы; так как именно в эти 3 фазы растению необходимо проведение орошения и внесения удобрения.

Исследования по регулированию гидротермического режима на посадках картофеля в 2019 году были проведены в КФХ «Выборнов В.Д.» в Ленинском районе Волгоградской области.

В опытах использовали новый гибрид картофеля Эволюшин F1. Это среднеспелый картофель, созревание наступает на 65-85 день после посадки. Один куст формирует 11-12 крупных картофелин. Клубни весом 80-150 г, содержание крахмала 17,3%. Этот гибрид удачно был использован в опытах, так как гибрид Эволюшин тяжело переносит засуху и нарушение сроков полива. Хороший урожай картофеля можно получить только при орошении и регулировании параметров микро и фитоклимата.

Площадь экспериментального участка комбинированного орошения (капельное+мелкодисперсное) составляет 1,0 га. Поддержание в слое 0,5 м дифференцированного порога предполивной влажности почвы 70-80-80 % НВ обеспечивалось проведением поливов капельным способом: 70 % НВ в период от посадки до фазы бутонизации, 80 % НВ – с начала фазы бутонизации до завершения вегетационного периода.

В жаркие сухие дни вегетационного периода, когда температура воздуха превышала оптимальную для культуры, проводили мелкодисперсное орошение, которое обеспечивало устойчивое снижение температуры воздуха в среде растений на 5-7⁰ С, повышение относительной влажности воздуха на 17-19%, температуру растений на 3-5⁰ С.

Таблица 3.1.1 – Структура урожая картофеля на семенные цели, 2019 г.

Способ орошения	Водный режим почвы, % НВ	Урожайность, т/га			Товарность, %
		Общая	Семенных	Продовольственных
с. Импала
Капельное	70-80	37,6	28,3	9,3	96,2
	80	36,5	26,7	9,8	93,4
Комбинированное	70-80	43,2	30,1	13,1	96,5
	80	41,8	29,2	12,6	94,4
с. Эволюшн
Капельное	70-80	36,2	23,7	12,5	92,0
	80	34,9	25,3	9,6	93,2
Комбинированное	70-80	41,4	27,5	13,9	85,3
	80	39,7	26,4	13,3	95,7

Комплексная оптимизация параметров фитоклимата посадок картофеля при комбинированном орошении позволяет в широком спектре хозяйственно-экономических ситуаций формировать экологически безопасное экономически эффективное производство. Урожайность клубней картофеля с. Эволюшин в 2019 году при комбинированном орошении составила 41,4 т/га, при капельном орошении 34,9 т/га (НСР₀₅ = 3,2 т/га).

Таблица 3.1.2 – Выход семенных клубней картофеля по фракциям, 2019 г.

Способ орошения	Водный режим почвы, % НВ	Мелкая (30-50 г)		Средняя (50-80 г)		Крупная ( > 80 г)
		т/га	%	т/га	%	т/га	%
с. Импала
Капельное	70-80	4,6	16,2	13,7	48,5	10,0	35,3
	80	4,9	18,3	10,8	40,4	11,0	41,2
Комбинированное	70-80	5,1	16,9	11,4	37,8	13,6	45,3
	80	4,7	16,1	11,5	39,4	13,0	44,5
с. Эволюшин
Капельное	70-80	3,8	16,0	10,3	43,4	9,6	40,6
	80	3,5	13,8	11,8	46,6	10,0	39,5
Комбинированное	70-80	4,2	15,3	9,7	35,3	13,6	48,4
	80	3,3	12,5	11,2	42,4	11,9	45,1

Инвестирование проектов комбинированного орошения с учетом дисконтирования денежных потоков окупается в течение одного года, индекс доходности дисконтированных затрат составила 2,15. Стоимость дополнительно полученной продукции (7,6 т/га) на участке комбинированного орошения составила при цене реализации 12 руб./кг 91,2 тыс. рублей.

Рисунок 3.1.1 — Клубни картофеля Эволюшин F1.

В СПК «Престиж» Ленинского района Волгоградской области в 2019 году технология возделывания картофеля при малоинтенсивном орошении отрабатывалась на посадках картофеля с. Рамона на площади 1 га.

Установленные закономерности формирования влажности почвы, размеров зон локального увлажнения взаимоувязанные с особенностями и динамикой продукционного процесса картофеля при регулировании параметров фитоклимата посадок проведением увлажнения посадок картофеля позволяют оптимизировать режим орошения с учетом фактического поступления климатического ресурса и ресурсной обеспеченности сельскохозяйственных предприятий.

Рисунок 3.1.2 – Малоинтенсивное орошение картофеля

в СПК «Престиж», 2019 г.

Комплексная оптимизация параметров фитоклимата посадок картофеля при малоинтенсивном орошении позволяет в широком спектре хозяйственно-экономических ситуаций формировать экологически безопасное экономически эффективное производство. Урожайность клубней картофеля с.Рамона в 2019 году при малоинтенсивном орошении при поддержании предполивного порога влажности почвы на уровне 70-80%НВ составила 41,7 т/га, при поддержании в течении вегетационного периода влажности почвы 80% НВ — 38,9 т/га.

Таблица 3.1.3 – Структура урожая картофеля на семенные цели, 2019 г.

Способ орошения	Водный режим почвы, % НВ	Урожайность, т/га			Товарность, %
		Общая	Семенных	Продовольственных
с. Рокко
Малоинтенсивное дождевание	70-80	43,2	29,6	13,6	91,5
	80	40,3	28,2	12,1	91,2
с. Рамона
Малоинтенсивное дождевание	70-80	41,7	27,3	14,4	96,2
	80	38,9	25,1	13,8	96,3

Таблица 3.1.4 – Показатели выхода семенных клубней картофеля с.Рамона по фракциям, малоинтенсивное дождевание, 2019 г.

Водный режим почвы, % НВ	Мелкая (30-50 г)		Средняя (50-80 г)		Крупная ( > 80 г)
	т/га	%	т/га	%	т/га	%
70-80	4,8	17,6	10,6	38,8	11,9	43,4
80	4,1	16,3	9,4	37,4	11,6	46,2

Инвестирование проектов малоинтенсивного орошения с учетом дисконтирования денежных потоков окупается в течение одного года, индекс доходности дисконтированных затрат составляет 2,26. Стоимость дополнительно полученной продукции (2,8 т/га) на участке малоинтенсивного орошения составила при цене реализации 10 руб./кг 28 тыс. рублей.

На опытном участке в СПК «Овощное» комплексная оптимизация параметров фитоклимата посадок картофеля при малоинтенсивном орошении позволила получить урожай клубней картофеля с. Рокко в 2019 году при поддержании предполивного порога влажности почвы 70-80% НВ 43,2 т/га, при предполивном пороге влажности почвы 80% НВ 40,3 т/га.

Рисунок 3.1.3 – Малоинтенсивное орошение картофеля

в СПК «Овощное», 2019 г.

Таблица 3.1.5 – Показатели выхода семенных клубней картофеля с. Рокко по фракциям, малоинтенсивное дождевание, 2019 г.

Водный режим почвы, % НВ	Мелкая (30-50 г)		Средняя (50-80 г)		Крупная ( > 80 г)
	т/га	%	т/га	%	т/га	%
70-80	4,5	15,2	9,4	31,7	15,7	53,0
80	4,3	15,2	9,8	37,5	14,1	50,0

Инвестирование проектов малоинтенсивного орошения с учетом дисконтирования денежных потоков окупается в течение одного года, индекс доходности дисконтированных затрат составляет 3,01. Стоимость дополнительно полученной продукции (2,9 т/га) составила при цене реализации 10 руб./кг 29 тыс. рублей.

3.2 Продуктивность посевов столовой свёклы по вариантам опыта

Урожайность столовой свёклы при КО в годы проведения исследований показана в таблице 3.1. В 2019г. она изменялась от 56,7 до 81,7 т/га. Статистическая обработка данных показала, что разница между всеми вариантами по урожайности для фактора А и В больше НСР ₀₅, следовательно, связь между всеми вариантами режима орошения и норм внесения удобрений была существенной.

Результаты опытов показали, что на продуктивность посевов столовой свёклы значительное влияние оказывал водный режим почвы. Наиболее высокая в наших опытах урожайность корнеплодов 64,3…81,7 т/га при капельном поливе наблюдалась на вариантах с режимом орошения 75-85-75 %НВ. При снижении предполивного порога влажности от 75-85-75 до 70-80-70 %НВ урожайность столовой свёклы уменьшалась до 69,7…78,9 т/га на 7,6 т/га или на 11,8 %. При повышении влажности активного слоя почвы от 75-85-75 до 80-90-80 %НВ наступало переувлажнение, сопровождаемое тоже уменьшением продуктивности посевов на 0,9…2,4 т/га или на 1,4…2,9 % до величины 63,4…79,3 т/га.

Следовательно, воодообеспеченность посевов на уровне не ниже 75-85-75 %НВ в соответствующие межфазные периоды была оптимальным водным режимом почвы для столовой свёклы при капельном поливе в наших опытах.

Питательный режим почвы тоже в значительной степени влиял на продуктивность посевов столовой свёклы. Наиболее низкие значения урожайности корнеплодов при КО равные 56,7…75,9 м³/га были получены на вариантах с внесением минимальных в наших опытах норм минеральных удобрений N₂₄₀P₉₀K₇₆ кг. д.в/га. Повышение их до N₂₈₀P₁₀₅K₈₈ кг.д.в/га сопровождалось увеличением урожайности до 65,1…73,8 т/га и получением прибавки урожая 8,2…9,5 м³/т или 12,9…14,8 %.

Таблица 3.2.1 – Урожайность (У) столовой свёклы при КО и дождевании в 2019 г., м³/га

В зависимости от уровня влажности почвы перед поливом					В зависимости от нормы внесения удобрений
Нормы внесения удобрений под урожайность, т/га	Предполив-ной порог влажности, % НВ	Урожайность (У), м3/га	∆ У на фоне разных норм внесения удобрений		Предполив-ной порог влажности, % НВ	Нормы внесения удобрений под урожайность, т/га	Затраты оросительной воды (ЗОВ) м3/т	∆ ЗОВ на фоне разных режимов орошения
			м3/т	%				м3/т	%
Капельное орошение
60	70-80-70	56,7	-7,6	11,8	70-80-70	60	56,7	—	—
	75-85-75	64,3	—	—		70	65,1	8,4	14,8
	80-90-80	63,4	-0,9	1,4		80	75,9	19,2	33,9
70	70-80-70	65,1	-8,7	11,7	75-85-75	60	64,3	—	—
	75-85-75	73,8	—	—		70	73,8	9,5	14,8
	80-90-80	71,6	-2,2	2,9		80	81,7	17,4	27,1
80	70-80-70	75,9	-5,8	7,1	80-90-80	60	63,4	—	—
	75-85-75	81,7	—	—		70	71,1	8,2	12,9
	80-90-80	79,3	-2,4	2,9		80	79,3	15,9	25,1
Дождевание
70	75-85-75	60,4	-13,4	22,2	75-85-75	70	60,4	-13,4	22,2
Для фактора А НСР 05 = 0,5 т/га Для фактора В НСР 05 = 0,5 т/га

Наиболее высокая продуктивность посевов столовой свёклы в наших исследованиях (75,9…81,7 м³/га) были получены на вариантах с внесением удобрений под урожайность 80 т/га. По сравнению с пищевым режимом почвы на уровне N₂₄₀P₉₀K_76, внесение минеральных удобрений нормами N₃₂₀P₁₂₀K₁₀₀ кг. д.в/га способствовало достижению наибольшей в наших опытах прибавки урожая 15,9…19,2 т/га или 25,1…33,9 %.Следовательно, именно этот уровень минерального питания являются наиболее эффективным условием для получения самой высокой урожайности столовой свёклы в наших опытах.

Сравнение с контролем показало, что, не смотря на создание одинаковых условий водообеспеченности и уровня минерального питания, улучшение воздушного режима почвы при капельном орошении способствует увеличению урожайности столовой свёклы до 73,8 т/га и получению прибавки урожая 13,4 т/га или 22,2 %.

3.3 Получение планируемы урожаев столовой свёклы при разных водном и пищевом режимах почвы

Исследования, проведенные в 2019 г. позволили установить 9 сочетаний вариантов режима орошения и норм внесения минеральных удобрений, которые показаны в таблице 3.2, для получения планируемых урожайностей 60, 70 и 80т/га, столовой свёклы при КО в 2019г. в наших исследованиях.

Полученные результаты показали, что из 9 вариантов сочетания изучаемых факторов все позволяют получить планируемую урожайность столовой свёклы с отклонением +/- 10,0 % (таблица 3.3.1). Однако, сравнение коэффициентов водопотребления, затрат оросительной воды и экономических показателей позволяют подобрать наиболее выгодные варианты (таблица 3.3.2).

Таблица 3.3.1 – Все сочетания исследуемых факторов для получения планируемой урожайности столовой свёклы при КО в 2019 г.

Урожайность, т/га		Отклонения от ожидаемой урожайности		Варианты опыта
плани- руемая	фактичес кая	т/га	%		предполивная влажность почвы,%НВ
Капельное орошение
60	56,7	-3,3	5,5	60	70-80-70
	64,3	+4,3	7,7		75-85-75
	63,4	+3,4	5,7		80-90-80
70	65,1	-4,9	7,0	70	70-80-70
	73,8	+3,8	5,4		75-85-75
	71,6	+1,6	2,3		80-90-80
80	75,9	-4,1	5,1	80	70-80-70
	81,7	+1,7	2,1		75-85-75
	79,3	-0,7	0,1		80-90-80
Дождевание
70	60,4	-9,6	13,7		75-85-75

Среди трёх рассматриваемых вариантов получения планируемой урожайности 60 т/га столовой свёклы наиболее эффективным было сочетание режима капельного орошения с поддержанием предполивной влажности почвы 75-85-75 %НВ и внесением расчётных норм удобрений N₂₄₀P₉₀K₇₆ кг. д.в/га, поскольку здесь были получены минимальный общий расход воды (90,0 м³), затрат оросительной воды (65,4 м³) для формирования 1 тонны продукции, а также, не смотря на средний уровень общих затрат (113,2 тыс.р /га), самая высокая стоимость выращенной продукции 257,2 тыс.р /га; стоимость продукции на 1 руб. затрат — 2,27 руб/руб; чистый доход – 144,0 тыс. руб /га; рентабельность – 127,2 %; прибыль с 1т проданной продукции –2,24 тыс. р./т при самой низкой себестоимости 1 т столовой свёклы –1,76 тыс.р /га.

Таблица 3.3.2 — Сочетание вариантов режима орошения и норм внесения минеральных удобрений при КО для получения планируемых урожайностей столовой свёклы в 2019 г.

Урожайность, т/га		Варианты опыта		Коэффициенты водопотребл ения, м3/т	Затраты оросительной воды м3/т	Экономические показатели
плани руе мая	фактическая	нормы удобре ний под урожайность, т/га	предполивная влажность почвы, %НВ			общие зат раты тыс. руб./га	стои мость полученной продукции тыс. руб./га	стои мость продук ции на 1 руб. затрат, руб/руб	чистый доход, тыс. руб/га.	рента бель ность %	прибыль с 1т проданной продукции, тыс. руб/т	себестоимость 1 т плодов перца, тыс. руб./га
60	56,7	60 N240P90K76	70-80-70	98,7	67,0	111,2	226,8	2,04	115,6	104,0	2,04	1,96
	64,3		75-85-75	90,0	65,4	113,2	257,2	2,27	144,0	127,2	2,24	1,76
	63,4		80-90-80	98,9	75,1	117,6	253,6	2,17	136,0	115,6	2,14	1,85
70	65,1	70 N280P105K88	70-80-70	85,9	61,0	114,8	260,4	2,27	145,6	126,8	2,24	1,76
	73,8		75-85-75	78,4	56,9	116,8	295,2	2,53	178,4	152,7	2,42	1,58
	71,6		80-90-80	87,5	66,4	121,2	286,4	2,36	165,2	136,3	2,31	1,69
80	75,9	80 N320P120K100	70-80-70	73,7	42,3	118,3	303,6	2,57	185,3	156,6	2,44	1,56
	81,7		75-85-75	70,8	51,5	120,3	326,8	2,72	206,5	171,7	2,53	1,47
	79,3		80-90-80	79,0	60,1	124,7	317,2	2,54	192,5	154,4	2,43	1,57

Для получения планируемой урожайности 70 т/га столовой свёклы, среди трёх анализируемых вариантов, тоже наиболее эффективным было сочетание режима капельного орошения с поддержанием предполивного порога влажности почвы 75-85-75 %НВ и внесением расчётных норм минеральных удобрений N₂₈₀P₁₀₅K₈₈ кг. д.в/га, поскольку здесь были получены минимальный общий расход воды (78,4 м³), затрат оросительной воды (56,9 м³) для формирования 1 тонны продукции, а также, не смотря на средний уровень общих затрат (116,8 тыс.р /га), самая высокая стоимость полученной продукции 295,2 тыс.р /га; стоимость продукции на 1 руб. затрат — 2,53 руб/руб; чистый доход – 178,4 тыс. руб /га; рентабельность – 152,7 %; прибыль с 1т проданной продукции –2,42 тыс. р./т при самой низкой себестоимости 1 т столовой свёклы –1,58 тыс.р /га.

И для получения планируемой урожайности 80 т/га столовой свёклы, среди трёх анализируемых вариантов, тоже наиболее эффективным было сочетание режима капельного орошения с поддержанием предполивного порога влажности почвы 75-85-75 %НВ и внесением расчётных норм минеральных удобрений N₃₂₀P₁₂₀K₁₀₀ кг. д.в/га, поскольку здесь были получены минимальный общий расход воды (70,8 м³), затрат оросительной воды (51,5 м³) для формирования 1 тонны продукции, а также, не смотря на средний уровень общих затрат (120,3 тыс.р /га), самая высокая стоимость полученной продукции 326,8 тыс.р /га; стоимость продукции на 1 руб. затрат — 2,72 руб/руб; чистый доход – 206,5 тыс. руб /га; рентабельность – 171,7 %; прибыль с 1т проданной продукции –2,53 тыс. р./т при самой низкой себестоимости 1 т столовой свёклы –1,47 тыс.р /га.

Таким образом, проведённые исследования позволили установить, что для получения планируемых урожайностей 60, 70 и 80 т/га столовой свёклы при капельном поливе на светло-каштановых почвах Волго-Донского междуречья необходимо поддерживать оптимальный режим орошения 75-85-75 %НВ в сочетании с внесением расчётных норм минеральных удобрений соответственно равных N₂₄₀P₉₀K₇₆, N₂₈₀P₁₀₅K₈₈ и N₃₂₀P₁₂₀K₁₀₀ кг. д.в/га.

3.4 Летние посадки картофеля

В целях снижения затрат в качестве посадочного материала используется картофель местных весенних репродукций (1…2 – ой). Такой прием оправдан для ряда сортов Романо, Импала, Санте, Ароза, Жуковский ранний. Поэтому производители должны использовать летние посадки не только в семеноводческих целях, но и производства продовольственного картофеля для зимне-весеннего потребления.

Учитывая, что в южных регионах длительный безморозный период, необходимо регулировать сроки посадки, найти условия, адаптивные для вегетации картофеля во второй половине лета и начале осени. В этом интервале времени ранние и среднераннеспелые сорта реализуют сортовой потенциал продуктивности, а полученные с урожаем клубни хорошо хранятся и при использовании в качестве семян не несут признаков южного вырождения.

Цель исследований – обоснование агротехнических приемов возделывания картофеля летних посадок для получения высококачественного посадочного материала на уровне 20-35 т/га при эффективном использовании водных и материальных ресурсов.

Исследования проводили при орошении посадок картофеля капельным способом. В 2019 году в многофакторных опытах на землях Городищенского и Дубовского районов Волгоградской области при капельном орошении изучали сроки посадки (фактор А), густоту посадки (фактора В) и условия водного питания (фактора С) на динамику роста, развития и формирования клубней картофеля сорта Импала (Городищенский район) и с. Ред Скарлет (Дубовский район).

Изучение сроков посадки клубней картофеля (фактор А) включало 4 варианта и проводилось по следующий схеме: вариант А1 – посадка клубней 1 июня; вариант А2 – посадка клубней 10 июня; вариант А3 – посадка клубней 20 июня; вариант А4 – посадка клубней 1 июля;

Рисунок 3.4.1 – Схемы опытов в трехкратной повторности при посадке картофеля

Схема опытов по изучению густоты посадки картофеля (фактора В) включает варианты: вариант В1 – норма посадки 50 000 шт./га; вариант В2 – норма посадки 60 000 шт./га.

Схема опытов по управлению водным режимом почвы (фактора С) было предусмотрено 3 варианта: С1–поддержание постоянного порога предполивной влажности почвы на уровне 70% НВ в течение вегетационного периода; С2 – поддержание постоянного порога предполивной влажности почвы на уровне 80% НВ в течение вегетационного периода; С 3 – поддержание постоянного порога предполивной влажности почвы на уровне 90% НВ в течение вегетационного периода.

Влажность почвы в опытах поддерживали в расчетном слое почвы 0.3 м до фазы бутонизации, далее в слое почвы 0,6м при орошении капельным способом.

На всех вариантах опыта рельеф, почвенные, гидрологические условия были идентичными. Требования репрезентативности, однородности почвенного покрова были соблюдены в соответствии с существующими методиками [7,8]. Для исключения влияния почвенных разностей опыты закладывались в трехкратной повторности (рисунок 3.4.1).

Общая площадь каждого опытного участка 2 га, учетная площадь единичных делянок 138м ². Форма и направление делянок, а также размеры защитных полос принимались в соответствии с требованиями общепринятых методик.

Основными приемами подготовки семян к посадке являются переборка, сортировка, калибровка и в зависимости от назначения продукции, проращивание или воздушно-тепловой обогрев.

Подготовку картофеля начинают за месяц до посадки. Семенной материал освобождают от примесей, больных и загнивших клубней, обрабатывают защитно-стимулирующими препаратами. Для калибровки семенной картофель пропускают через сортировальный пункт КСП-15Б, получая три фракции: до 50 г, 50…80 и 80-100 г.

Обработку семенных клубней ядохимикатами и стимуляторами проводят одновременно с посадкой в сошниках сажалки или на стационаре. Последний способ обеспечивает лучшее качество обработки.

Количество удобрений определяют, исходя из планируемого уровня урожая клубней и обеспеченности почв основными элементами питания. Вид удобрений: органическое, минеральное или органоминеральное устанавливают согласно данным научно-исследовательских учреждений и опыта получения высоких урожаев в конкретной зоне.

По данным исследований ВНИИОЗ в Нижнем Поволжье на светло-каштановых слабосолонцеватых почвах, заправленных в севообороте 40 т/га навоза под планируемый урожай картофеля 30 т/га необходимы минеральные удобрения дозой N₉₀P₉₀K₆₀ кг д.в./га. Навоз и фосфорно-калийные удобрения вносят с осени под вспашку, азотные — под предпосадочное рыхление почвы. Если фосфорные не были внесены осенью или внесены не всей дозой, то разницу возмещают вместе с азотными удобрениями летом.

Картофель летних посадок отзывчив на бактериальные удобрения и микроэлементы, особенно в форме комплексонатов. Вносят их при обработке клубней перед посадкой или в почву — бактериальные с органикой, комплексонаты — с минеральными. Срок внесения летом — перед глубоким рыхлением почвы.

Более ранняя посадка ведет к снижению урожая и резкому ухудшению семенных качеств картофеля, так как клубнеобразование может совпасть с жарким периодом и наиболее интенсивным летом насекомых – переносчиков вирусных болезней.

Густота посадки клубней в летний период имеет чрезвычайно важное значение, так как от нее зависит не только величина, но и качество выращенного картофеля.

Летом картофель высаживают по гладкой поверхности и клубни заделывают мельче (примерно на 0,02 м), чем весной. Глубину заделки в последствии увеличивают окучником, формируя гребень по всходам и наращивая его по вегетирующим растениям. Работу по уходу за полем начинают вскоре после посадки.

Цель такого ухода заключается в подавлении роста сорняков на ранней стадии развития – при выходе на поверхность.

Поскольку летом от посадки до появления всходов проходит 10…15 дней и почва еще не успевает уплотниться и не нуждается в рыхлении, но полив, следующий за посадкой активизирует сорняки, которые уничтожают не рыхлением, а присыпанием.

Поэтому по единичным всходам начинают формировать гребень. Окучивают картофель и оправляют гребень, увеличивают его высоту, когда растения достигают 0,10…0,15 м.

Вслед за этим поле обрабатывают гербицидами. Используют половинную дозу гербицидов почвенного действия или обычную для гербицидов избирательного типа, выбор препарата зависит от вида сорной растительности на участке.

Линтапласт применяют против корнеотпрысковых сорняков по всходам картофеля – 3 л/га. Топогард (Газгард) – подавляет двудольные сорняки, его используют в дозе 2…3 кг/га по всходам. Фюзелад Супер — 3 л/га Титус 0,05 л/га – после появления всходов.

Зеркор – гербицид системного действия. Применяют до и после появления всходов. В первом случае норма расхода препарата 0,7…1,2 кг/га при послевсходовой обработке 0.5 кг/га. Возможны и сочетания гербицидов, к примеру, Гезогард+Фюзеланд — 2 л/га.

К уборке картофеля приступают после первого даже кратковременного понижения температуры до +1,5…0⁰ С, которое вызывает частичную или полную гибель ботвы растений. В условиях юга России – это конец сентября или начало октября.

Работу начинают со скашивания ботвы и только, спустя 5…7 дней приступают к конке клубней. Удаление ботвы по данным ВНИИКХ повышает лежкость клубней и в два раза уменьшает потери при хранении.

На уборке семенного картофеля лучше использовать копатели, а не комбайн. Применение комбайна не желательно в связи со значительными механическими повреждениями клубней, что повышает риск переноса инфекции и массовой вспышки грибных заболеваний при хранении картофеля.

Вегетационный период летних посадок 2019 года складывался следующим образом. 1 июня стояла жаркая и сухая погода, которая продолжалась до15 июня.

Максимальные температуры воздуха достигали 33,9-36,0 ^о С., средняя температура воздуха в первую половину месяца была не выше 25,6 ^о С. Осадки выпали 16 и 17 июня соответственно 7 и 8 мм. Третья декада была засушливой без выпадения осадков при максимальной температуре воздуха 36,5 ^оС. Среднемесячная средняя температура воздуха составила 25,8^о С.

В первой декаде июля выпало12,8 мм осадков, средняя температура воздуха не превышала 23,7 ^оС, максимальная температура в первой декаде июля 33,8 ⁰С. Наибольшее количество осадков в этом месяце наблюдалось 12 июня – 27 мм. Вообще вторая декада была влажной, за декаду выпало 47,8 мм при среднесуточной температуре воздуха 21,2 ⁰С.

Выпадение осадков в июле месяце было на 38,5 мм больше в сравнении с среднемноголетними показателями. В августе 2019 года осадков выпало незначительное количество 1,7 мм. Минимальные температуры воздуха опускались до 12,3 11.8 ⁰С. Максимальная температура воздуха 37,3 ⁰С установлена 20 августа. В сентябре месяце средняя температура воздуха опустилась до 10,5 ⁰С, а максимальная не превышала 27,6 ⁰С. Всего за месяц выпало 18,8 мм осадков, которые крайне неравномерно распределились, они выпали в течении 8 дней.

Сложившиеся погодные условия в период вегетации определили режим орошения посадок картофеля.

Существенное влияние на поливной режим оказывал установленный допустимый уровень снижения влажности почвы по фазам вегетации. В варианте с предполивным порогом влажности 90 % НВ и дифференцированной по фазам развития растений глубиной увлажнения проводилось в среднем на 12…17 поливов больше, чем при поддержании более умеренного режима влажности почвы на уровне 70% и 80% НВ. Поливные нормы в зависимости от глубины увлажнения составляли 70 и 140 м3 /га.

Следовательно, с повышением уровня предполивной влажности почвы интенсивность проведения поливов возрастает, а продолжительность межполивных периодов сокращается.

Установлено, что наибольшее количество влаги картофель потребляет на варианте с поддержанием порога предполивной влажности почвы в течение всего периода вегетации на уровне 90 % НВ, а глубина промачиваемого слоя почвы дифференцировалась по фазам роста и развития растений от 0,3 до 0,6м и тесно увязано со сроками посадки: 1,10,20 июня и 1 июля. Суммарное водопотребление в среднем за вегетационный период в этом варианте опыта составило 3360…3447 м³/га.

Поддержание порога предполивной влажности почвы 80 % НВ в слое 0,6м на протяжении всего вегетационного периода картофеля сопровождалось снижением величины суммарного водопотребления до 3100 м³/га.

Таким образом, дифференцирование мощности активного слоя почвы в течение вегетационного периода увеличивает объем потребляемой посадками картофеля воды в среднем на 96…120 м³/га.

При поддержании более умеренного в нашем опыте режима орошения с предполивным порогом влажности 70 % НВ отмечен самый низкий из рассматриваемых вариантов общий расход влаги растениями. В среднем значения суммарного водопотребления посадками картофеля составили 2450 м³/га.

Существенное влияние на величину суммарного водопотребления картофеля в опыте оказали сроки посадки клубней. Так, при посадке 1 июня суммарное водопотребление составило 2450 м³га при уровне предполивной влажности 70 %, а при посадке 1июля – 3100 м³/га.

Наименьшие значения среднесуточного водопотребления – в среднем по годам проведения исследований 32,5 м³/га – были отмечены на варианте, где предполивная влажность почвы поддерживалась на уровне 70 % НВ в слое 0,6м при посадке картофеля 1 июня. На вариантах, где водный режим почвы 80% НВ суточный расход влаги картофеля возрастал до 36,2…38,4 м³/га.

Повышение предполивного порога влажности до 90% НВ способствовало увеличению среднесуточного водопотребления до 37,7 м³/га.

Таким образом, повышение уровня водообеспеченности на вариантах с поддержанием предполивной влажности почвы 90% НВ на 5,2 % увеличило значения суточного расхода влаги посадками картофеля в сравнении с вариантами, где поливы проводились при снижении влажности почвы до 70% НВ.

Наиболее сильное влияние на величину среднесуточного водопотребления оказывали метеорологические условия и сроки посадки в период вегетации картофеля.

Так, при посадке 1 июня среднесуточное водопотребление составило 33,5…36,6 м³/га, а при посадке 10 и 20 июня повысилось соответственно до 36,2…38,1 и 38.6…39,2м³/га.

Такая закономерность наблюдалась на всех без исключения вариантах полевого опыта.

В течение вегетационного периода изменение среднесуточного водопотребления наиболее полно согласуется с ходом накопления органической массы растений.

В период от посадки до начала бутонизации среднесуточное потребление влаги посадками картофеля характеризуется сравнительно невысокими значениями в пределах 26,5…40,3 м³/га.

В период «бутонизация – цветение» численные значения суточного потребления воды картофеля возрастали до 45,1…52,7 м³/га. В дальнейшем интенсивность потребления влаги картофеля постепенно снижается, достигая в период усыхание ботвы 21,7…37,8 м³/га.

Это подтверждает наш вывод, что важными факторами, оказывающими влияние на продуктивность картофеля, являются водный режим почвы и сроки посадки.

Наибольшая урожайность была получена на вариантах, где клубни картофеля высаживали 20 июня при поддержании порога предполивной влажности почвы на уровне 90% НВ.

При густоте посадки клубней 60 тыс./га урожайность составила 37,3 т/га, а при густоте посадки клубней 50 тысяч/га урожайность была 31,7 т/га.

При поддержании порога предполивной влажности почвы 80% НВ на участках, где картофель высаживали в тот же срок, урожайность снизилась до 33,2 т/га при густоте посадки клубней 60 тысяч/га и 23,1 т/га при густоте посадки клубней 50 тысяч/га.

Таблица 3.4.1 – Урожайность картофеля с. Импала летних посадок в зависимости от изучаемых факторов т/га, 2019 г.

Сроки посадки (фактор А)	Предполивной порог влажности, %НВ (фактор С)			Общая		Семенных клубней		Продовольственных клубней
густота посадки 60 тыс/га (фактор В)
1 июня	70			13,5		8,7		4,8
10 июня				19,7		13,4		6,3
20 июня				22,6		14,8		7,8
1 июля				20,3		13,6		6,7
1 июня	80			15,2		11,1		4,1
10 июня				24,6		18,0		6,6
20 июня				33,2		24,9		8,3
1 июля				23,5		16,7		6,8
1 июня	90			17,0		11,2		5,8
10 июня				29,1		19,7		9,4
20 июня				37,3		28,5		8,8
1 июля				32,7		26,5		6,2
НСР05		Фактор А	0.27		0.36		1.43
		Фактор В	0.19		0.30		1.12
		Фактор С	0.21		0.35		1.27
		Для частных средних	0.60		1.11		3.80

Поддержание порога предполивной влажности почвы на уровне 70% НВ обеспечило самую низкую урожайность клубней картофеля и в зависимости от срока посадки она составила 13,5-22,6 т/га.

На вариантах с более ранними сроками посадки картофеля, 1июня и 10 июня, урожайность была ниже, что связано с жаркими засушливыми погодными условиями.

Семенной материал, полученный с летних посадок, особенно с наиболее поздних сроков, отличается существенно более низкой степенью вирусной инфицированности.

Это объясняется меньшим числом механических обработок междурядий, а также малой численностью сосущих вредителей во второй половине лета. Более всего заметна связь между сроками посадки и фитопатологическим состоянием растений.

В течение вегетации на всех вариантах опыта отмечены грибковые заболевания: фитофтороз, макроспориоз, фузариоз и вирусные: мозаика морщинистая, скручивание листьев и готика.

Таблица 3.4.2 – Урожайность картофеля с. Ред Скарлет летних посадок в зависимости от изучаемых факторов т/га, 2019 г.

Сроки посадки (фактор А)	Предполивной порог влажности, %НВ (фактор С)			Общая		Семенных клубней		Продовольственных клубней
густота посадки 60 тыс/га (фактор В)
1 июня	70			11,2		6,2		5,0
10 июня				13,7		7,3		6,4
20 июня				17,6		10,3		7,3
1 июля				19,2		12,1		7,1
1 июня	80			12,3		7,7		4,6
10 июня				22,6		11,6		11,0
20 июня				32,1		15,4		16,7
1 июля				26,0		14,2		11,8
1 июня	90			13,6		7,6		6,0
10 июня				23,7		12,3		17,4
20 июня				34,0		17,4		16,6
1 июля				22,3		14,7		7,6
НСР05		Фактор А	0.23		0.32		1.39
		Фактор В	0.17		0.29		1.05
		Фактор С	0.20		0.37		1.30
		Для частных средних	0.62		1.09		3,71

Время появления болезней, распространенность и форма проявления сильно различались по вариантам. Выявлено, что растения ранних сроков посадки 1…10 июня, сильнее поражались болезнями, чем более поздние 20 июня и 1 июля соответственно на 17…23%.

На вариантах 1 и 2 формы проявления болезней были тяжелыми, инфицирование проходило быстро. Так, в частности, массовое фузариозное увядание охватило посадки 1…10 июня в течение 2…4 дней.

На вариантах 3…4 преобладала слабая форма скручивания листьев, единичные растения поражались аукуба мозаикой. Степень тяжести проявления по визуальным наблюдениям отнесена к легкой и средней.

Для сравнения вариантов, при уборе определяли массу клубня и величину товарной части урожая. Сроки посадки картофеля оказывали влияние на товарность урожая. Положительная роль более поздних сроков посадки очевидна. Количество стандартной продукции на вариантах 2…3…4 (94,5-96,7%) больше в сравнении с вариантом 1 (73,4- 87,5%).

Перенесение посадки с 1 июня на конец месяца или июль (вариант 3, 4) сопровождалось улучшением хозяйственного полезных качеств картофеля, количество крахмала увеличивалось на 1,39…2,22%.

Картофель, выращенный летними посадками в срок 1 июня…1 июля с интервалом в десять дней и густоте раскладки клубней 50…60 тыс/га, является экологически безопасным. Подтверждением тому количество токсинов в продукции, которое ни на одном из вариантов (44,7-50,0 мкг/кг нитратов) не превысило допустимую санитарную норму по содержанию в клубнях NO₃ (220 мг/кг).

Таким образом, оптимальный срок посадки картофеля летом 20 июня -1 июля, а густота 60 тыс. клубней на 1 га. Это позволяет продлить срок использования завозных семян и, соответственно, существенно снизить ежегодные затраты, связанные с их приобретением и траспортировкой.

Инвестирование проекта производства клубней картофеля летними посадками при капельном орошении экономически выгодно. При густоте посадки картофеля 60 тыс. шт./га 20 июня экономическая эффективность превышает 305,2%.

4. Экономическая и экологическая оценка производства столовой свёклы и картофеля при орошении

4.1 Экономическая эффективность применения разработанных режимов капельного орошения столовой свёклы и внесения расчётных норм минеральных удобрений

Как показали наши исследования в 2019 г. капельное орошение столовой свёклы выгодно отличаются от полива дождеванием. Значительно упрощается процесс эксплуатации поливной техники, поливные нормы снижаются почти в 2 раза (на 91,6…94,4 %); оросительная норма уменьшатся на 30,4 %; суммарное водопотребление – 20,7%.

Одновременно с этим продуктивность использования общего расхода воды для получения 1 тонны продукции повышается на 47,4 %; затрат оросительной воды – на 59,6 %, а урожайность столовой свёклы – на 22,2%.

Однако сравнительно высокая стоимость самой оросительной системы для капельного полива требуют специального экономического обоснования выбора сельскохозяйственных культур для применения этих способов полива в различных регионах страны.

В связи с этим нами был произведен технико-экономический расчет показателей, полученных по результатам исследований разработанных режимов орошения и норм внесения минеральных удобрений для получения планируемых урожайностей 60, 70 и 80 т/га столовой свёклы на среднесуглинистых светло-каштановых почвах Волго-Донского междуречья.

Результаты расчёта стоимости системы КО для участка площадью 1 га представлены в таблице 4.1.1.

Для монтажа системы КО рассмотрен вариант подключения к гидранту на действующем трубопроводе. Размеры участка 100 на 100м плюс 10-метровый участок трубы диаметром 63мм для перехода от гидранта к оросительной сети.

Таблица 4.1.1 — Стоимость системы капельного орошения для участка площадью 1 га

Наименование комплектующих элементов	Количество, шт	Цена	Сумма, Руб
Труба диаметром 63мм	110м	90 руб/п.м	9900
Капельная лента диаметром 16 мм с отверстиями через 0,3м	12500м	2,6 руб/п.м Производство: фирма T-Tape (Фр.)	32500
Фитинг стартовый диаметром 16 мм с краном	124	41 руб/шт	5084
Счётчик воды	1	12000 руб/шт	12000
Фильтр сетчатый	2	1300 руб/шт	2600
Манометр	2	250 руб/шт	500
Кран для трубы диаметром 63мм	2	1300 руб/шт	2600
Инжектор с обвязкой	1	2750 руб/шт	2750
Бак-смеситель для удобрений	1	1800 руб/шт	1800
Агрифит 63*63*63	2	700 руб/шт	1400
Агрифит 63*2	5	250 руб/шт	750
Агрифит угловой 63*2	4	450 руб/шт	1800
Итого			73684

Здесь рассмотрен вариант, когда сначала устанавливается 1-ый кран, затем манометр для измерения давления, затем труба разделяется на 2 участка, где устанавливаются фильтры для очистки воды, затем снова манометр для измерения давления, ещё один кран и только после этого начинается участок орошения. На нём основной распределительный трубопровод расположен в начале, по ширине всего участка. При схеме посева 4*0,3+0,7 и в рядке через 0,04…0,07м капельные ленты расходом 1,6л/ч с отверстиями через 0,3м толщиной стенки 6 милс фирмы T-Tape (Фр) уложены равноудалено между 1 и 2 , а также 3 и 4 рядами свёклы. При базе трактора 1,6м на этом участке лежит (100м : 1,6м * 2 ) 125 шт лент длиной по 100м каждая и общей длиной 12500м/га.

Таким образом, расчёты показали, что капитальные затраты на систему капельного орошения столовой свёклы составили 73,7 тыс.р/га.

Стоимость дождевальной машины шланго-барабанного типа итальянской фирмы «Turbocar G4D 100-480» составляет 22300 евро. При 1 евро равном 71 руб. стоимость машины составляет 1,58 млн.руб. За сезон она поливает 28 га, следовательно капитальные вложения составляют 5,54 тыс.р/га.

Затраты на насосную станцию и оросительную сеть заложены в размере 28 тыс. руб/га. Эти затраты были добавлены и для КО и для дождевания.

Стоимость подачи оросительной воды заложена из расчёта 8 руб. за 1 м3.

Расходы на закупку семян столовой свёклы составили 22,6 тыс. руб/га.

Амортизация на оборудование для двух способов полива заложена в размере 10%.

Для возможности гарантированной реализации выращенной продукции столовой свёклы с поля заложена оптовая цена по 4 руб. за 1 кг.

Результаты экономических расчётов показали (таблица 4.2), что на продуктивность посевов столовой свёклы при КО значительному влиянию оказывал водный режим почвы. В 2019г. на вариантах с предполивным порогом влажности 70-80-70 %НВ общие затраты составили 111,2…118,3 тыс.р /га, стоимость полученной продукции – 226,8…303,6 тыс.р /га; стоимость продукции на 1 руб. затрат – 2,04…2,57 руб/руб; чистый доход – 115,6…185,3 тыс. руб /га; рентабельность – 104,0…156,6 %; прибыль с 1т проданной продукции –2,04…2,44 тыс. руб/т. при себестоимости 1 т столовой свёклы 1,56…1,96 тыс.р/га.

При повышении предполивной влажности почвы до 75-85-75 %НВ общие затраты возросли до 113,2…120,3 тыс.р /га, однако за счёт повышения урожайности столовой свёклы стоимость полученной продукции увеличилась до 257,2…326,8 тыс.р /га; стоимость продукции на 1 руб. затрат – до 2,27…2,72 руб/руб; чистый доход — до 144,0…206,5 тыс. руб /га; рентабельность – до 127,2…171,7%; прибыль с 1т проданной продукции – до 2,24…2,53 тыс. руб/т. в то время, как себестоимость 1 т столовой свёклы снизилась до 1,47…1,76 тыс.р /га.

Таблица 4.1.2 — Экономическая эффективность выращивания столовой свёклы в 2019г.

Показатели экономической эффективности для 1 га		Капельное орошение									Дождевание
		нормы удобрений под урожайность, т/га
		60			70			80
		предполивной порог влажности, % НВ
		70-80-70	75-85-75	80-90-80	70-80-70	75-85-75	80-90-80	70-80-70	75-85-75	80-90-80	75-85-75
1	Капитальные вложения, тыс. руб./га	101,7									33,5
2	Эксплуатационные затраты, тыс. руб./га	25,6									36,2
3	Подача оросительной воды и ее стоимость, тыс. руб./га	31,7	33,7	38,1	31,7	33,7	38,1	31,7	33,7	38,1	43,9
4	Приобретение семян, тыс. руб./га	22,6
5	Внесение и стоимость удобрений, тыс. руб./га	21,1			24,7			28,2				24,7
6	Амортизация, тыс. руб./га	10,2									3,6
7	Итого затрат, тыс. руб./га	111,2	113,2	117,6	114,8	116,8	121,2	118,3	120,3	124,7	131,0
8	Урожайность столовой свёклы, т/га	56,7	64,3	63,4	65,1	73,8	71,6	75,9	81,7	79,3	60,4
9	Стоимость полученной продукции, тыс. руб./га	226,8	257,2	253,6	260,4	295,2	286,4	303,6	326,8	317,2	241,6
10	Стоимость продукции на 1 руб. затрат, руб/руб	2,04	2,27	2,17	2,27	2,53	2,36	2,57	2,72	2,54	1,84
11	Себестоимость 1 т столовой свёклы, тыс. руб./га	1,96	1,76	1,85	1,76	1,58	1,69	1,56	1,47	1,57	2,17
12	Чистый доход, тыс. руб/га	115,6	144,0	136,0	145,6	178,4	16,2	185,3	206,5	192,5	110,6
13	Рентабельность, %	104,0	127,2	115,6	126,8	152,7	136,3	156,6	171,7	154,4	84,4
14	Прибыль с 1т проданной продукции, тыс. руб/т	2,04	2,24	2,14	2,24	2,42	2,31	2,44	2,53	2,43	1,83
15	Срок окупаемости, лет	0,96	0,78	0,86	0,79	0,65	0,73	0,64	0,58	0,65	1,18

При дальнейшем увеличении предполивной влажности в активном слое почвы до 80-90-80 %НВ затраты возросли до наибольших значений 117,6…124,7 тыс.р /га. Возникшее при этом переувлажнение почвы привело к снижению урожайности столовой свёклы и, как следствие, к ухудшению экономических показателей. Стоимость полученной продукции снизилась до 253,6…317,2 тыс.р /га; стоимость продукции на 1 руб. затрат — до 2,17…2,54 руб/руб; чистый доход — до 136…192,5 тыс. руб /га; рентабельность – до 115,6…154,4 %; прибыль с 1т проданной продукции –до 2,14…2,43 тыс. руб/т. в то время, как себестоимость 1 т столовой свёклы повысилась до 1,57…1,85 тыс.р /га.

Таким образом, расчёты показали, что среди 3 вариантов водного режима почвы самые высокие экономические показатели при капельном поливе столовой свёклы были получены на варианте с оптимальным предполивным порогом влажности 75-85-75 %НВ.

Дальнейшие расчёт показали, что пищевой режим почвы тоже оказывал существенное влияние на экономическую эффективность выращивания столовой свёклы при КО.

При внесении минеральных удобрений нормами N₂₄₀P₉₀K₇₆ кг. д.в/га были получены минимальные общие затраты 111,2…117,6 тыс.р /га. Однако и урожайность столовой свёклы на этих вариантах была самая низкая. Поэтому здесь была получена минимальная в наших опытах стоимость полученной продукции 226,8…257,2 тыс.р /га; стоимость продукции на 1 руб. затрат – 2,04…2,27 руб/руб; чистый доход –115,6…144,0 тыс. руб /га; рентабельность –104,0…127,2 %; прибыль с 1т проданной продукции – 2,04…2,24 тыс. руб/т. при самой высокой себестоимости 1 т. столовой свёклы 1,76…1,96 тыс.р /га.

При увеличении норм внесения удобрений до N₂₈₀P₁₀₅K₈₈ кг. д.в/га общие затраты возросли до 114,8…121,2 тыс.р /га. Однако и урожайность столовой свёклы возросла, что позитивно сказалось на экономических показателях. Стоимость полученной продукции возросла до 260,4…295,2 тыс.р /га; стоимость продукции на 1 руб. — до 2,27…2,53 руб/руб; чистый доход — до 145,6…178,4 тыс. руб /га; рентабельность – до 126,8…152,7 %; прибыль с 1т проданной продукции – до 2,24…2,42 тыс. руб/т. в то время, как себестоимость 1 т столовой свёклы снизилась до 1,58…1,76 тыс.р /га.

Дальнейшее увеличение норм внесения удобрений до N₃₂₀P₁₂₀K₁₀₀ кг. д.в/га привело к увеличению общих затрат до наибольших значений 118,3…120,3 тыс.р/га, однако и урожайность столовой свёклы на эти вариантах была самая высокая. А это способствовало достижению самых высоких экономических показателей. Стоимость полученной продукции возросла до 303,6…326,8 тыс.р/га; стоимость продукции на 1 руб. затрат — до 2,54…2,72 руб/руб; чистый доход — до 185,3…206,5тыс. руб /га; рентабельность – до 156,6…171,7 %; прибыль с 1т проданной продукции – до 2,43…2,53 тыс. руб/т.. в то время, как себестоимость 1 т столовой свёклы достигла своих минимальных значений 1,47…1,57 тыс.р /га.

Следовательно, экономическая эффективность выращивания столовой свёклы при КО на светло-каштановых почвах Волго-Донского междуречья повышалась при возрастании норм внесения минеральных удобрений от N₂₄₀P₉₀K₇₆ кг. д.в/га до N₃₂₀P₁₂₀K₁₀₀ кг. д.в/га.

Поэтому самая большая в наших полевых опытах стоимость полученной продукции 326,8 тыс.р/га; стоимость продукции на 1 руб. затрат – 2,72 руб/га; чистый доход – 206,5 тыс. руб /га; рентабельность –171,7 %; прибыль с 1т проданной продукции –2,53 тыс. руб/т.. при самой низкой себестоимости 1 т столовой свёклы 1,47 тыс.р/га были получены на вариантах с оптимальной предполивной влажностью почвы 75-85-75 %НВ и нормами внесения минеральных удобрений N₃₂₀P₁₂₀K₁₀₀ кг. д.в/га.

В итоге, полученные результаты показали, что, при урожайности от 60 до 80т/га и рентабельности 100 % и более, на всех изучаемых вариантах выращивания столовой свёклы при КО произведённые затраты могут окупиться в первый год эксплуатации.

Сравнение двух способов полива показало, что на контроле общие затраты возросли от 116,8 до 131,0 тыс.р/га, однако из-за снижения урожайности стоимость полученной продукции уменьшилась от 295,2 до 241,6 тыс.р/га; стоимость продукции на 1 руб. – от 2,53 до 1,84 руб/руб; чистый доход – от 178,4 до 110,6 тыс. руб/га; рентабельность – от 152,7 до 84,4 %; прибыль с 1т проданной продукции – от 2,42 до 1,83 тыс. руб/т. в то время, как себестоимость 1 т столовой свёклы повысилась от 1,58 до 2,17 тыс.р/га.

Это убедительно доказывает, что для выращивания столовой свёклы на светло-каштановых почвах Волго-Донского междуречья капельное орошение значительно эффективнее, чем дождевание.

4.2 Экологическая оценка выращивания столовой свёклы при капельном поливе

Экономия поливной воды при капельном поливе столовой свёклы, особенно дефицитной в аридной зоне, выражалась в снижении значений поливных и оросительных норм, суммарного водопотребления, а также показателей эффективности использования воды растениями, по сравнению с дождеванием.

При дождевании микрорельеф служит большим препятствием для равномерного увлажнения участка. При отсутствии тщательной планировки поля пониженные места переувлажняются, а повышенные страдают от засухи. При КО микрорельефу не является препятствием движению воды по капельным линиям (лентам) и подачи её в прикорневую зону растениям.

Отсутствие в советские времена платы за воду, дренажа, практикуемая неправильная система оплаты труда поливальщиков дождевальных машин (когда они получали заработную плату в зависимости от количества вылитой воды) стимулировали подачу высоких поливных норм. В этом случае вода в большом количестве, образуя поверхностный сток, стекала в пониженные места, создавая заболачивание, затем фильтровалась в нижележащие горизонты, вызывая подъем уровня грунтовых вод вместе с растворимыми солями, которые оставались после испарения в верхних слоях почвы, вызывая вторичное засоление. При этом корка, образуемая после поливов дождеванием, препятствует быстрому проникновению в почву воздуха, тепла и воды, замедляя микробиологическую деятельность.

Этих явлений не происходило при КО в наших исследованиях, так как при этом способе полива вода подавалась по капельным лентам небольшими поливными нормами (82…252 м³/га), учитывая впитывающую способность почвы. Водная эрозия в таком случае не происходила и поверхностный сток не образовывался.

Капельные ленты при монтаже укладывали под почву, на глубину 1…2см. В этом случае междурядья оставались сухими, почвенная корка не появлялась, полосы промачивания практически отсутствовали.

Семена сорняков при таком способе полива с водой на поля не попадают в той степени, как это имеет место при дождевании. Если же они приносятся ветром, то, попадая на сухую почву, не прорастают, что способствует снижению расхода гербицидов.

Отсутствие полосы промачивания предохраняло подтягивание солей в верхние слои почвы в результате интенсивного испарения.

А отсутствие почвенной корки при КО способствовало повышению воздухопроницаемости, что обеспечивало благоприятные условия жизнедеятельности бактерий, в особенности нитрифицирующих. В результате оптимального увлажнения нижележащих слоев были созданы благоприятные условия для значительного повышения урожайности столовой свёклы.

Да и полив дождеванием в наших опытах не вызывал нарушения экологической безопасности, поскольку, полив самой большой поливной нормой 410 м³/га производился дробно, частями за 2 раза до образования стока.

Оценка плодородия почвы на всех участках выращивания столовой свёклы при капельном поливе и дождевании по содержанию основных питательных элементов до и после проведения исследований показала, что по окончанию полевых опытов низкое содержание нитратного азота и подвижного фосфора сменилось на среднее, а повышенное количество обменного калия увеличилось на 20%.

Заключение

Производство картофеля является одним из приоритетных направлений развития агробизнеса в Российской Федерации, в том числе на юге страны. Дефицит естественной влагообеспеченности территории Нижнего Поволжья определяет безусловную необходимость орошения картофеля. Высокая ресурсоемкость оросительных мелиораций определяет особые требования к эффективности возделывания картофеля, делая нерентабельными проекты с урожайностью 25 т/га и ниже. Поэтому разработка технологических основ оперативного управления производством картофеля при орошении с целью повышения природно-ресурсного потенциала в острозасушливых условиях Юга России весьма актуальна и своевременна.

Наиболее распространенным способом орошения картофеля на юге страны являлось дождевание с использованием широкозахватных или консольных дождевальных машин. Главным преимуществом орошения дождевальными машинами в отношении биологии картофеля является возможность совокупного регулирования влажности почвы и влажности воздуха. В последние годы получает распространение капельное орошение картофеля, комбинированное (капельное+мелкодисперсное), малоинтенсивное орошение. При капельном орошении возможно не только управлять водным режимом почвы, но и гибко регулировать поливные нормы, сроки полива.

Перспективной технологией орошения картофеля, внедряемой в передовых фермерских хозяйствах, является малоинтенсивное дождевание, которое позволяет с одной стороны, управлять водным режимом почвы, а с другой гибко регулировать поливные нормы и сроки поливов. Малоинтенсивное дождевание рассматривается как стационарная система орошения.

Комбинированное орошение (капельное+мелкодисперсно) позволяет гибко регулировать запасы влаги в почве с созданием оптимальных для растений условий температуры и влажности приземного слоя воздуха. Установлен что при комбинированном орошении значительно снижается воздействие на растения воздушной засухи путем регулирования микроклимата посева в жаркие, засушливые периоды вегетации, когда температура воздуха превышает оптимальную для культуры (например, для картофеля 22⁰ С), что невозможно сделать при орошении только одним способом.

Предложена конструкция системы комбинированного орошения и построен модульный участок в КФХ «В.Д. Выборнов» в Ленинском районе Волгоградской области. На опытном участке проведены полевые опыты на посадках картофеля с. Импала. Продуктивность картофеля при комбинированном орошении составила 43,2 т/а, тогда как на капельном орошении 37,6 т/га.

Инвестирование проектов комбинированного орошения на посадках картофеля с учетом дисконтирования денежных потоков окупается в течение 1 года. Индекс доходности инвестированных затрат составил 1,73-2,17. Стоимость полученной продукции на участке комбинированного орошения картофеля с. Импала составил 432,0 тыс. рублей, по с. Эволюшин — 414,0 тыс. рублей. Оптимизация параметров фитоклимата посадок картофеля при комбинированном орошении в широком спектре хозяйственно-экономических ситуаций позволяет формировать экологически безопасное и экономически эффективное производство.

На опытном участке в СПК «Овощное» комплексная оптимизация параметров фитоклимата посадок картофеля при малоинтенсивном орошении позволила получить урожай клубней картофеля с. Рокко в 2019 году при поддержании предполивного порога влажности почвы 70-80% НВ 43,2 т/га, при предполивном пороге влажности почвы 80% НВ 40,3 т/га.

На опытном участке СПК «Престиж» урожайность клубней картофеля с.Рамона в 2019 году при малоинтенсивном орошении при поддержании предполивного порога влажности почвы на уровне 70-80%НВ составила 41,7 т/га, при поддержании в течении вегетационного периода влажности почвы 80% НВ — 38,9 т/га.

Обоснованы агротехнические приемы возделывания картофеля летних посадок для получения высококачественного посадочного материала на уровне 20-35 т/га при эффективном использовании водных и материальных ресурсов. Исследования проведены при орошении посадок картофеля капельным способом в 2019 году в многофакторных опытах на землях Городищенского и Дубовского районов Волгоградской области.

Доказано, что лучший срок летних посадок картофеля 20 июня. При поддержании порога предполивной влажности почвы на уровне 90% НВ получена наибольшая урожайность клубней. При густоте посадки клубней 60 тыс./га урожайность составила 37,3 т/га, а при густоте посадки клубней 50 тысяч/га урожайность была 31,7 т/га. При поддержании порога предполивной влажности почвы 80% НВ на участках, где картофель высаживали в тот же срок, урожайность снизилась до 33,2 т/га при густоте посадки клубней 60 тысяч/га и 23,1 т/га при густоте посадки клубней 50 тысяч/га.

В целях снижения затрат в качестве посадочного материала необходимо использовать картофель местных весенних репродукций (1…2 – ой), что дает товаропроизводителям за счет летних посадок получать не только семена, но продовольственный картофель для зимне-весеннего потребления.

Поддержание предполивного порога влажности 75-85-75 %НВ при капельном поливе одновременно с внесением расчётных норм минеральных удобрений N₂₄₀P₉₀K₇₆, N₂₈₀P₁₀₅K₈₈ и N₃₂₀P₁₂₀K₁₀₀ кг. д.в/га создают оптимальные условия для получения планируемой урожайность свёклы соответственно 60, 70 и 80 т/га без нарушения экологической безопасности, а также при сохранении и даже некотором улучшении плодородия почвы.

Среди исследуемых трёх режимов капельного орошения поддержание предполивной влажности в активном слое почвы 75-85-75 %НВ является оптимальным условием водообеспечености для получения планируемых урожаев столовой свёклы, поскольку здесь были получены минимальный общий расход воды (70,8…90,0 м3), затраты оросительной воды (51,5…65,4м3) для формирования 1 тонны продукции, а также, не смотря на средний уровень общих затрат (113,2…120,3 тыс.р /га), самая высокая стоимость полученной продукции 257,2…326,8 тыс.р /га; стоимость продукции на 1 руб. затрат — 2,27…2,73 руб/руб; чистый доход – 144,0…206,5тыс. руб /га; рентабельность – 127,2…171,7 %; прибыль с 1т проданной продукции –2,24 …2,53тыс. р./т при самой низкой себестоимости 1 т столовой свёклы –1,47..1,76 тыс.р /га.

Для поддержания такого режима орошения необходимо провести 7 вегетационных поливов нормой 214 м3/га в межфазный период «посев — начало плодообразования», 13 поливов нормой 126 м3/га — в период «плоодообразование — техническая спелость», а ещё 5 поливов нормой 214м3/га — в период «техническая спелость — уборка». Всего надо выполнить 25 поливов оросительной нормой 4206 м3/га.

Капельное орошение столовой свёклы выгодно отличается от полива дождеванием. Значительно упрощается процесс эксплуатации поливной техники, поливные нормы снижаются почти в 2 раза (на 91,6…94,4 %); оросительная норма уменьшатся на 30,4 %; суммарное водопотребление – на 20,7%. Одновременно с этим продуктивность использования общего расхода воды для получения 1 тонны продукции повышается на 47,4 %; затрат оросительной воды – на 59,6 %, а урожайность столовой свёклы – на 22,2%.

Экономические расчёты показали, что, при урожайности от 60 до 80т/га и рентабельности 100 % и более, на всех изучаемых вариантах выращивания столовой свёклы при КО произведённые затраты могут окупиться в первый год эксплуатации.

Список использованных источников

1. Агроклиматический справочник Волгоградской области. Росгидрометеоиздат, 1967.
2. Тульчеев В.В. Картофелепродуктовый подкомплекс России: проблемы и перспективы экономического развития / В.В. Тульчеев // М.: ГУП «Агропрогресс», 2001. – 248 с.
3. Писарев Б.А. Книга о картофеле / Б.А. Писарев // М.: Московский рабочий, 1977. – 232 с.
4. Карманов С.Н. Справочник картофелевода / Под редакцией С.Н. Карманова // М.: Россельхозиздпт, 1983. – 238 с.
5. Замотаев А.И. Справочник картофелевода / А.Н. Богданов, В.В. Валуев, Н.Е. Власенко и др. Под редакцией А.И. Замотаева // М.: ВО Агропромиздат, 1987. – 351 с.
6. Коршунов А.В. Управление урожаем и качеством картофеля / А.В. Коршунов // М.:2001. – 369 с.
7. Кружилин И.П. Орошение картофеля в Западной Сибири. / И.П. Кружилин, В.П. Часовских // Волгоград: ВНИИОЗ, 2001. – 184 с.
8. Гиль Л.С. Современное промышленное производство овощей и картофеля с использованием систем капельного орошении и фертигации / Л.С. Гиль, В.И. Дьяченко, А.И. Пашковский, Л.Т. Сулима. – Ж.: ЧП «Рута», 2007. – 390 с.
9. Кучко А.А. Физиология и биохимия картофеля / А.А. Кучко, М.Ю. Власенко, В.М. Мицько // Киев: Довiра, 1998. – 335 с.
10. Ильин С.А. Картофель Татарии / С.А. Ильин, Н.Н. Благовещенский // Казань: Тат. Кн. Изд-во, 1970. – 192 с.
11. Писарев Б.А. Ранний картофель / Б.А. Писарев, Г.А. Ганзин // М.: Колос, 1973. — 183 с.
12. Черемисин А.И. Орошение картофеля – эффективный прием повышения урожайности / А.И. Черемисин // Сибирские учёные – агропромышленному комплексу. – Омск, 2000. – С. 28-30.
13. Андрианов А.Д. Оптимизация водопотребления раннего картофеля при орошении / А.Д. Андрианов, Д.А. Андрианов // Мелиорация и водное хозяйство. – 2004. — С. 22-23.
14. Андрианов А.Д. Режимы орошения раннего картофеля в Республике Башкортостан / А.Д. Андрианов, Д.А. Андрианов, В.И. Костин // орошение земель в обеспечении продовольственной безопасности России. Сб. науч. тр. — Волгоград: ВНИИОЗ, 2008. – С. 30-35.
15. Бурлака В.В. Картофелеводство Сибири и Дальнего Востока / В.В. Бурлака // М.: Колос, 1975. – 136 с.
16. Мушинский А.С. Эффективность орошения картофеля в степной зоне Оренбургского Предуралья / А.С. Мушинский // Мелиорация и водное хозяйство. – 2007. — № 2. – С. 44-45.
17. Кружилин И.П. Совершенствование основных агроприемов возделывания картофеля при орошении в степной зоне Южного Урала / И.П. Кружилин, А.А. Мушинский // Аграрная Россия. – 2012. — № 5. – С. 2-5.
18. Кружилин И.П. Эффективность возделывания картофеля при орошении в степной зоне Урала / И.П. Кружилин, Н.Н. Дубенок, А.А. Мушинский, А.П. Несват //Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. – 2015. — № 2. – С. 23-26.
19. Бородычёв В.В. Обоснование режима увлажнения почвы при капельном орошении картофеля в аридной зоне / В.В. Бородычев, А.В. Шуравилин, Ю.И. Сухарев, М.А. Табук // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия. Агрономия и животноводство. – 2013. — № 3. – С. 45-52.
20. Болкунов А.И. Капельное орошение. Рекомендации / А.И. Болкунов, С.В. Бородычев, М.Е. Вдовин и др. // Волгоград: Волгоградский ГАУ, 2012. – 37 с.
21. Мелихов В.В. Оптимальный режим капельного орошения и минерального питания раннего картофеля / В.В. Мелихов, А.А. Новиков // Картофель и овощи. – 2011. — № 8. – С.16-17.
22. Новиков А.А. Капельное орошение и удобрение картофеля раннего на светло-каштановых почвах Нижнего Поволжья / А.А. Новиков // Автореф. дис. …канд. с.-х. наук. – Саратов, 2011. – 24 с.
23. Кружилин И.П. Как получить запрограммированный урожай / И.П. Кружилин, А.А. Навитняя, И.А. Ткаченко // Картофель и овощи. –1991. № 3. – С. 13-14.
24. Кружилин И.П. Режим орошения и продуктивность раннего картофеля / И.П. Кружилин, А.А. Навитняя, О.Г. Гиченкова // Вопросы семеноводства и селекции орошаемых сельскохозяйственных культур: сб. науч. тр. – Волгоград: ВНИИОЗ, 2001. – С. 93-98.
25. Кружилин И.П. Особенности производства картофеля в условиях Нижнего Поволжья / 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.
26. Кружилин И.П.Ранний урожай на орошаемых землях / И.П. Кружилин, А.А. Навитняя, О.Г. Гиченкова // Картофель и овощи. – 2003. -№ 2. С. 8-9.
27. Навитняя А.А. Особенности обработки почвы при возделывании продовольственного картофеля в условиях Нижнего Поволжья на орошении / А.А. Навитняя, И.А. Ткаченко // Совершенствование научного обеспечения и подготовки кадров для агропромышленного производства волгоградской области. – Волгоград: ВНИИОЗ, 1993. – С. 77-79.
28. Навитняя А.А. Особенности выращивания картофеля в Волгоградской области / А.А. Навитняя // Научные основы технологического обеспечения орошаемого земледелия в современных агроэкологических условиях: сборник научных трудов. – Волгоград: ВНИИОЗ, 2002. – С. 184-194.
29. Ткаченко И.А. Режим орошения картофеля для получения запланированных урожаев в условиях Волго-Донского междуречья / И.А. Ткаченко // Автореф. дис. … канд. с.-х. наук. – Волгоград, 1992. – 22 с.
30. Гиченкова О.Г. Особенности режима орошения и агротехники раннего картофеля на светло-каштановых почвах Волго-Донского междуречья / О.Г. Гиченкова // Автореф. дис. …канд. с.-х. наук, – Волгоград. 2000. – 24 с.
31. Овчинников А.С. Режим капельного орошения и водопотребление картофеля на светло-каштановых почвах Волго-Донского междуречья / А.С. Овчинников, Р.А. Филимонов // Труды Кубанского государственного аграрного университета. – 2008. С. 58-63.
32. Дубенок Н.Н Продуктивность картофеля при спринклерном орошении / Н.Н. Дубенок, Р.А. Чечко, А.Д. Дружкин // Плодородие. – 2015. — № 1. – С. 35-37.
33. Шляхов В.А. Ресурсосберегающие элементы технологии возделывания картофеля при капельном орошении в условиях аридной зоны Нижнего Поволжья / В.А. Шляхов // Автореф. дис. …канд. с.-х. наук. – Астрахань, 2006. – 22 с.
34. Свиридова Л.Л. Орошение картофеля в условиях Северного Прикаспия / Л.Л. Свиридова, М.С. Григоров // Вестник РАСХН. – 2009. -№ 4. – С. 37-38.
35. Тютюма Н.В. Сортоизучение и адаптация раннего и среднераннего картофеля в аридных условиях Нижнего Поволжья на капельном орошении / Н.В. Тютюма, А.Ф. Туманян, Н.А. Щербакова // Овощи России. – 2012. — № 4 (17). – С. 58-63.
36. Туманян А.Ф. Влияние густоты посадки растений картофеля на его урожайность при капельном орошении / А.Ф. Туманян, Н.В. Тютюма, Н.А. Щербакова // теоретические и прикладные проблемы агропромышленного комплекса. – 2014. — № 3 (20). – С. 9-12.
37. Щербакова Н.А. Совершенствование элементов технологии возделывания картофеля при капельном орошении на светло-каштановых почвах Астраханской области / Н.А. Щербакова // Автореф. дис. канд. с.-х. наук. – Волгоград, 2014. – 20 с.
38. Воронин Н.Г. Водопотребление и режим орошения / Н.Г. Воронин // Справочник по орошаемому земледелию. Сост. Н.А. Мосленко. – Саратов: Приволж. Кн. Изд-во, 1993. – С. 86-100.
39. Мелихов В.В. Технология возделывания картофеля на орошаемых землях Российской Федерации: Рекомендации / В.В. Мелихов, Т.Н. Дронова, А.А. Новиков, И.А. Дергачева // Волгоград: ВНИИОЗ, 2010. – 71 с.
40. Шумаков Б.Б. Мелиорация и водное хозяйство. Орошение: Справочник / Под ред. Б.Б. Шумакова // М.: Колос, 1999. – 432 с.
41. Навитняя А.А. Перспективы использования сортов картофеля в условиях Нижнего Поволжья / А.А. Навитняя, И.А. Деграчева // Научные основы эффективного использования орошаемых земель аридных территорий России. — Волгоград: ВНИИОЗ, 2007. – с. 63-70.
42. Дергачева И.А. Перспективное направление возделывания картофеля на юге Российской Федерации / И.А. Дергачева, А.А. Новиков, В.В. Бородычев и др. // Комплексные мелиорации – средство повышения продуктивности сельскохозяйственных земель. Материалы юбилейной международной научно-практической конференции. 26-27 ноября 2014 г. М.: ФГБНУ ВНИИГиМ, 2014. – С. 49-54.
43. Овес Е.В. Летняя посадка – способ получения высококачественного семенного материала в Молдавии / Е.В. Овес // Картофель и овощи. – 2004. — № 4. – С. 27-30.
44. Дубенок Н.Н. Обоснование способа посадки раннего картофеля при орошении стационарными дождевальными системами / Н.Н. Дубенок, Р.А. Чечко // Современные энерго- и ресурсосберегающие экологически устойчивые технологии, и системы сельскохозяйственного производства: сборник науч. трудов – Вып. 12. – Рязань: ФГБОУ ВО РГАТУ, 2016. – с. 42-47.
45. Чечко Р.А. Обоснование приемов возделывания картофеля при спринклерном орошении / Р.А. Чечко // Автореферат дис. канд. с.-х. наук. – Саратов. – 2016. – 24 с.
46. Шпаар Д. Картофель. Выращивание, уборка, хранение / Д. Шпаар, А. Быкин, Д. Дрегер и др. // М.: — ООО «ДЛВ Агродело» — 2016. – 458 с.
47. Голованов А. И. Основы капельного орошения. / А.И. Голованов, Е.И. Кузнецов. – Краснодар: КГАУ, 1996. – 96 с.
48. Ясоноди О.Е. Капельное орошение. Монография / О.Е. Ясониди, НГМА. – Новочеркасск, ЛИК, 2011. – 322 с.
49. Маслак О.Н. Определение основных параметров техники капельного орошения / О.Н. Маслак, М.Е. Васильева // Проблемы ирригации в Ростовской области. – Новочеркасск, 1995. – с. 132-138.
50. Ясониди О.Е. Гидравлический расчет трубопроводов капельного орошения и техника полива: Метод. указ. / О.Е. Ясониди, Н.Г. Степанова, Н.М. Матюшкин. – Новочеркасск: НИМИ, 1984. – 44 с.
51. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов // М.: Колос, 1985. – 351 с.
52. Методика полевого опыта в условиях орошения. – Волгоград: ВНИИОЗ, 1983. – 149 с.
53. Методика исследований по культуре картофеля / под редакцией Н.С. Бацанова // М.: ВНИИКХ, 1967. – 263 с.
54. Методика исследований по защите картофеля от болезней, вредителей, сорняков и иммунитету. – М.: ВНИИКХ, 1995. – 105 с.

84.Albrecht, M., Roth, D. Beregnung lohnt sich. Kartoffelbau, 46, 1995, 3. Pp. 116-119.

85.Bertoft, D., Blennow, A. Structure of potato starch // Advances in potato chemistry and technology // 2009. Pp. 83-98.

86.Duncan, C. et al. Protection against oral and gastrointestinal diseases, Importance of dietary intake, oral nitrate reduction and enterosalivary nitrate circulation. Comp. Biochem. Physiol, 118, 1997. Pp. 939-948.

87. Kumar, D., Singh, B.P., Kumar, P. An overview of the factors affecting sugar content of potatoes // Ann. Appl. Biol. 2004. Vol. 145. Pp. 247-256.

88.Nitsch, A. Kartoffelbau. Agrimedia GmbH Spithal, 2003. 344 p.