Диссертация Жакашбаева М.Б

КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
УДК 581.5: 635.1:631.582:574.4
На правах рукописи
ЖАКАШБАЕВА МУЛЬДИР БЕКЕТОВНА
Экологическая оценка технологических процессов
при возделывании столовых корнеплодов в овощных севооборотах
юго-востока Казахстана
6D 060800 - Экология
Диссертация на соискание ученой степени
доктора философии (PhD)
Научные консультанты:
доктор биологических наук,
профессор Еликбаев Б.,
доктор сельскохозяйственных
наук, профессор Айтбаев Т.Е.
доктор сельскохозяйственных
наук, профессор Чолаков Т.Ч.
Республика Казахстан
Алматы, 2014
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………................
1
АНАЛИЗ ИСТОЧНИКОВ (Обзор литературы) .................................
2
ПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА
ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ……………………………….
2.1 Почвенно-климатические условия………………………………
2.2 Методика проведения исследования……………………………
3
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ……………………………
3.1 Агрохимическое и экологическое состояние предгорных
орошаемых темно-каштановых почв в зависимости от видов
овощных севооборотов и систем применения удобрений…………
3.2 Формирование биомассы и урожая моркови и столовой свеклы
в зависимости от системы применения удобрений в овощных
севооборотах……......................................................................................
3.3 Влияние условий минерального питания на биохимический
состав столовых корнеплодов…………………….
3.4 Сохраняемость и изменение качества корнеплодов при
длительном хранении новых сортов моркови и свеклы…………….
3.5 Экологические аспекты технологических процессов при
возделывании столовых корнеплодов……………………………
3.5.1 Содержание тяжелых металлов в почвах под посевами
столовых корнеплодов в зависимости от видов овощных
севооборотов и норм удобрений…………………………..
3.5.2 Экологические аспекты технологии капельного орошения
столовых корнеплодов……………………….
3.5.3 Применение пестицидов на посевах столовых корнеплодов и
токсиостатки в почве и продукции .............
3.5.4 Накопление нитратов в столовых корнеплодах и меры по их
снижению в продукции ....................................................
3.6 Экономическая эффективность применения удобрений и
пестицидов на посевах моркови и столовой свеклы……………….
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………..
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ………………
ПРИЛОЖЕНИЯ……………………………………………………….
2
ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
га - гектар
г - грамм
т - тонна
т/га - тонна на гектар
л - литр
л/га - литр на гектар
см - сантиметр
м - метр
м2
- квадратный метр
3
м /га - кубометр на гектар
мг/кг - миллиграмм в одном килограмме
мг % - миллиграмм/процент
% - процент
шт.
- штук
2
шт/м - штук в квадратном метре
N,P,K - азот, фосфор, калий
NO3 - нитраты
ПДК - предельно-допустимая концентрация
МДУ - максимально-допустимый уровень
3
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Овощеводство, наряду с картофелеводством и
бахчеводством, является важной отраслью сельского хозяйства, призванная
круглогодично обеспечить население полноценными и сбалансированными
продуктами питания по доступной цене. По данным Казахской академии
питания, норма потребления овощей на 1 жителя нашей республики составляет
120 кг, в т.ч. 9 кг - моркови и 8 кг - свеклы [1, 100 с]. Морковь и свекла
столовая являются весьма ценными, наиболее востребованными и
круглогодично используемыми в пищу овощами. Несмотря на высокий
биологический потенциал корнеплодных овощных культур (40-50 т/га и более),
уровень их урожайности остается невысоким-в среднем 20-22 т/га. Основными
причинами низкой продуктивности моркови и свеклы можно назвать
ухудшение свойств почвы и нарушение режима питания культур.
Ученые отмечают множество фактов сильной деградации почвенного
плодородия. Исследованиями установлено снижение многих показателей
плодородности почвы, загрязнение почвы пестицидами, тяжелыми металлами и
другими токсическими веществами. Уменьшение объемов поставок удобрений
в сельское хозяйство привело к снижению продуктивности полей. Не
соблюдение технологий применения удобрений и средств защиты растений
обусловило ухудшение качества урожая, накопление в продукции токсических
остатков.
Для того, чтобы повысить плодородие почвы и урожайность культур,
предотвращая при этом загрязнение почвы и продукции токсичными
веществами, необходимо разработать научно-обоснованные, экологически
безопасные
технологии
применения
удобрений
в
севооборотах,
оптимизировать условия минерального питания растений.
Почвенно-климатические условия Казахстана позволяет производить
большие объемы разнообразных видов овощей, тем самым обеспечить
внутренный рынок полностью, а также экспортировать овощную продукцию в
другие страны. Однако, на сегодняшний день объемы производства овощей в
республике все еще невысокие, отмечается острый их недостаток в межсезонье,
цены на многие виды овощной продукции остаются все еще высокими, а
ассортимент весьма скудным. Урожайность овощных культур все еще остается
низкой и колеблется в пределах 15-20 т/га. При этом качественные показатели и
экологическая чистота овощей требуют значительного улучшения.
В Республике Казахстан в последние годы созданы и допущены к
использованию много высокопродуктивных сортов. Всего на 2014 год
районировано 135 сортов картофеля и овощебахчевых культур отечественой
селекции, в том числе 2 новых сорта моркови (Алау, Дербес) и 1 сорт столовой
свеклы (Кызылконыр). Казахстанскими учеными разработаны новые и
усовершенствованы существующие технологии (элементы технологий)
возделывания овощных культур, в т.ч. моркови и столовой свеклы. Однако,
4
несмотря на передовые научные разработки, продуктивность овощных
плантаций все еще остается невысокой [1, 101 с.].
Одним из лимитирующих факторов реализации генетического потенциала
высокопродуктивных сортов и отдачи от новых агротехнологий является
деградация почвенного плодородия вследствие истощенности и эрозионных
процессов и нарушение технологий применения удобрений. Следует отметить
также несоответствие ранее разработанных систем применения удобрений к
изменяющимся почвенно-климатическим условиям [1, 101 с.].
Следует также отметить, что в овощеводстве происходит большая нагрузка
на окружающую среду (почва, водоемы, продукция) в виде токсических
остатков от применения удобрений и пестицидов.
Проводимые научно-исследовательские работы по теме диссертации
являются актуальными, так как направлены на сохранение плодородия почвы,
повышение урожайности и улучшение качества, получения экологически
чистой продукции овощных культур (морковь и свекла столовая), что имеет
важное значение для овощеводческой отрасли нашей республики.
Научная новизна. Для условий юго-востока Казахстана дана экологоагрохимическая оценка почв, разработаны элементы технологии возделывания
моркови и свеклы столовой, способствующие предотвращению деградации
почвенного плодородия, загрязнению почвы и продукции токсиостатками,
повышению урожайности корнеплодов и получению экологически чистой
продукции.
Практическая значимость. Для овощеводческих хозяйств юго-востока
Казахстана рекомендованы агроприемы, обеспечивающие повышение
плодородия почвы и продуктивности полей, улучшение качества и лежкости
столовых корнеплодов, снижение экологической нагрузки на окружающую
среду, предотвращение загрязнения почвы и продукции тяжелыми металлами,
нитратами и остаточными количествами пестицидов.
Цель исследований - оценка эколого-агрохимического состояния
предгорных темно-каштановых почв и технологических процессов при
возделывании моркови и столовой свеклы, разработка рекомендаций для
получения высоких урожаев экологически чистой продукции столовых
корнеплодов с высокой лежкостью и лучшими вкусовыми качествами.
Основные задачи:
- изучить процессы изменения агрохимических и агрофизических свойств
предгорной темно-каштановой почвы в зависимости от системы применения
удобрений в различных овощных севооборотах;
- изучить влияние различных видов, норм и сочетаний органических и
минеральных удобрений на формирование биомассы корнеплодных овощных
растений и продуктивность севооборотов;
- определить влияние системы применения удобрений в севооборотах на
урожайность, качество и экологическую чистоту корнеплодов моркови и
столовой свеклы;
5
- оценить экологические аспекты технологии капельного орошения на
посевах моркови и свеклы;
- изучить продуктивность и сохраняемость новых сортов моркови и
свеклы;
- оценить экономическую и экологическую эффективность применения
удобрений и пестицидов под морковь и столовую свеклу.
Объекты исследований - предгорная орошаемая темно-каштановая почва,
овощные севообороты, агротехнологии столовых корнеплодов, морковь, свекла
столовая.
Ключевые слова: экология, почвенная экосистема, овощные севообороты,
капуста, продуктивность, удобрения, пестициды, токсиостатки.
Связь темы диссертации с плановыми исследованиями.
Представленная диссертационная работа выполнена в рамках
тематического плана программы научных исследований ТОО «Казахский
научно-исследовательский институт картофелеводства и овощеводства» АО
«КазАгроИнновация» МСХ РК на тему: «Разработка научно-обоснованных,
высокоэффективных,
ресурсосберегающих,
экологичных
технологий
возделывания картофеля и овощных культур на юго-востоке Казахстана» по
Отраслевой
научно-технической
программе
«Прикладные
научные
исследования в области АПК на 2012-2014гг» (О.0605). Номер государственной
регистрации научного проекта - № 0112РК01421.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и
обсуждались на заседаниях Координационного Совета Казахского научноисследовательского института картофелеводства и овощеводства (2012-2014
гг.), на Республиканской научной конференции молодых ученых «Вклад
молодых ученых в развитие агропромышленного комплекса Казахстана» (2012
г.), на Международной научно-практической конференции в Казахском научноисследовательском институте картофелеводства и овощеводства, посвященной
85-летию
Л.Г.Боброва
«Научное
обеспечение
картофелеводства
и
овощеводства: достижения и перспективы» (2013 г.), на Международной
конференции в Казахском научно-исследовательском институте защиты и
карантина растений, посвященной 100-летию Ж.Т.Жиембаева «Защита
растений и экологическая устойчивость агробиоценозов» (2014 г.).
Материалы диссертации также докладывались ежегодно на заседаниях
кафедры «Почвоведение, агрохимия и экология» Казахского национального
аграрного университета.
Публикации в журналах, рекомендованных Комитетом науки МОН
РК:
1 Айтбаев Т.Е., Красавина В.К., Жакашбаева М.Б. Сохраняемость
отечественных и зарубежных сортов корнеплодов моркови и свеклы в условиях
юго-востока Казахстана Научный журнал КазНАУ //«Ізденістер, нәтижелер»,
«Исследования, результаты». -2014. - № 1. –С. 118-122.
2 Жакашбаева М.Б., Еликбаев Б.К., Айтбаев Т.Е. Влияние удобрений на
плодородие почвы и продуктивность столовых корнеплодов в овощных
6
севооборотах юго-востока Казахстана. Научный журнал КазНАУ // «Ізденістер,
нәтижелер», «Исследования,результаты». -2014. - № 1. –С.266-272.
3 БурибаеваЛ.А. , Красавина В. К., Еликбаев Б., Жакашбаева М. Б.
Накопление нитратов в столовых корнеплодов в зависимости от их сортовых
особенностей и минерального питания // Известия НАН РК. Сер. Аграрных
наук. – 2014, сентябрь-октябрь. – С.36-41.
1 – из списка, в базе данных ТОМСОН РЕЙТЕР и СКОПУС:
1 Zhakashbaeva M., Izbassarov E., Aitbayev T.,Yelikbayev B.Influence of Crop
Rotation Fertilization System on Soil Ecology, Crop Yield and Quality of Vegetables
in the South-east of Kazakhstan Biosciences Biotechnology Research Asia. – April,
2015. -Vol. 12(1). –Р. 201-207.
Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на
международных и зарубежных научных конференциях:
1. Защита растений и экологическая устойчивость агробиоценозов //
Влияние водосберегающих технологий на фитосанитарное состояние посевов
ововщных культур на юге-востоке Казахстана: материалы Международной
научной конференции. –Алматы, 2014. - С.204-206.
2. Международная научно-практическая конференция // Создание
генофонда овощных и бахчевых культур с высоким адаптивным потенциалом и
производство экологически чистой продукции». - с. Александровка,
Днепропетровский район, Днепропетровская область, Украина. - 29 августа,
2014 год. –С. 100-103.
3. International Scientific Conference, Climate change and its influence on
sustainable and safe agriculture development, October 2-3, 2014, Tbilisi, Georgia p
43-47,
Международная
научная
конференция.
Эффективность
водосберегающих технологий в условиях изменения климата в орошаемом
овощеводстве и картофелеводстве юго-востока Казахстана.
Положения диссертации, выносимые на защиту:
1) Эколого-агрохимическое состояние темно-каштановых почв юговостока Казахстана, интенсивно используемых под овощные культуры
(морковь, свекла).
2) Производство экологически чистой продукции столовых корнеплодов.
Публикации
результатов
исследований.
По
материалам
диссертационной работы опубликовано 7 научных статей.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 97 страницах,
включает 52 таблиц, 12 рисунков. Состоит из введения, 3 разделов, 5 основных
разделов по научным исследованиям, выводов, рекомендации производству и
приложении. Список использованной научной литературы включает всего 123
наименований.
7
1 АНАЛИЗ ИСТОЧНИКОВ
Научно - исследовательские работы по эколого-агрохимической оценке
почвенной экосистемы предгорной зоны юго-востока Казахстана в рамках цели
и задач диссертационной работы в Казахском научно-исследовательском
институте картофелеводства и овощеводства (КазНИИКО) и Казахском научноисследовательским институтом почвоведения и агрохимии им.У.У.Успанова
(КазНИИПиА) с 1991 года. Процесс воспроизводства плодородия почвы
длительный, требуется ежегодное всестороннее изучение параметров
почвенного плодородия по агрохимическим и агрофизическим свойствам,
проведение массовых почвенных анализов по определению содержания гумуса,
макро - и микроэлементов, качественного и количественного состава
почвенных микроорганизмов и других показателей в зависимости от системы
обработки, орошения, удобрения и защиты растений, видов овощных
севооборотов и т.д. Поэтому научные исследования необходимо продолжить,
многолетние экспериментальные данные по плодородию почвы очень важны и
нужны как в научном плане, так и в производственном.
Экосистемные исследования почв предгорий юго-востока Казахстана
проводятся на агрохимическом стационаре Казахского НИИ картофелеводства
и овощеводства. Почвенные исследования продолжены нами в 2012-2014 гг. в
условиях различных овощных и картофельных севооборотов, которые
разработаны, освоены и внедрены на научно-производственных полях
института.
Научные исследования направлены на достижение следующих основных
характеристик:
- повышение содержание гумуса, улучшение агрохимических и
агрофизических свойств предгорной орошаемой темно-каштановой почвы;
- агрономическая эффективность, то есть повышение урожайности
овощных культур на 20-25 %;
- экономическая эффективность, то есть повышение рентабельности
применения удобрений на 25-30 %, обеспечение получения дополнительного
чистого дохода с 1 га в объеме 140-170 тыс. тенге;
- экологическая эффективность, то есть снижение содержания нитратов в
овощной продукции в 1,3-1,5 раза, предотвращение загрязнения овощей
тяжелыми металлами и пестицидами.
Для конференций, форумов, семинаров, книги и монографии ученых
экологов, овощеводов, почвоведов и агрохимиков, журналы «Овощеводство
оценки состояния изученности темы диссертационной работы нами были
проведены обзор и анализ литературных источников: сборники научных
трудов, материалы международных и республиканских научных и тепличное
хозяйство», «Почвоведение», «Жаршы», «Вестник сельскохозяйственной
науки», «Земледелие» и другие, рекомендации, научные статьи, отчеты о
8
научно-исследовательской работе, а также другие материалы, имеющие
отношения к тематике исследований по диссертации.
Длительное нерациональное использование пахотных почв приводит,
наряду со снижением содержания гумуса, ухудшению его качественного
состояния, агрофизических и водных свойств, в частности, к разрушению
почвенной структуры, переуплотнению пахотных и подпахотных горизонтов,
усилению эрозионных процессов, снижению производственной способности
почв. Так, в черноземах Кокчетавской (ныне - Акмолинской) области общие
потери гумуса в пахотном слое почвы за 8 лет распашки составила 8-11 т/га, а
среднегодовые потери колебались в пределах 1,0-1,4 т/га. В черноземах
Восточного Казахстана содержание гумуса на старопахотных землях (более 50
лет) в 0-50 см-слое почвы снизилось на 1,6-2,6 т/га, что составило в среднем 1820 % от исходного его содержания в целинных аналогах. Ежегодные потери
гумуса на черноземах области составили в среднем 0,9-1,4 т/га. В черноземе
обыкновенном Шемонайхинского ГСУ содержание гумуса за 40 лет
уменьшилось с 7,35 до 5,52 % или на 26 %. Черноземы Павлодарской области
за 2 года, темно-каштановые почвы Западного Казахстана за 14 лет, богарные
светло-каштановые почвы и сероземы юго-востока Казахстана за 20 лет
утратили гумуса в среднем на 25 % от исходных запасов в целинных аналогах.
Ежегодные средние потери запасов гумуса на легких черноземах Павлодарской
области составили 1,8 т/га, темно-каштановых почвах Уральской области (ныне
- Западно-Казахстанской) - 1,5 т/га, богарных сероземах и светло-каштановых
почвах юга страны - 0,5-0,8 т/га. [2-7].
В длительно осваиваемых почвах происходит снижение содержания
валовых и подвижных форм питательных веществ, поглощенных оснований и
ферментативной активности, увеличивается объемная масса подпахотных
горизонтов. По данным аэрокосмической съемки и экспертной оценки, на
территории Республики Казахстан среднедеградированные почвы составляют
35 %, сильно деградированные - 15 % всех пахотных и пастбищных земель.
Свыше 20 млн. га относятся к эрозионно-опасным, около 70 млн. га являются
опустынивающими солонцами.
В целом, нерациональное использование законов взаимодействия природы
и общества, возврата отчуждаемых питательных веществ, несоблюдение
научно-обоснованных систем земледелия привели к снижению содержания
гумуса в черноземах на 22-25 %, каштановых почвах и сероземах - 14-30 %.
Намного хуже экологическая обстановка на орошаемых землях: потери гумуса
здесь достигли 40-50 %.
Интегральным показателем почвенного плодородия является содержание
гумуса и его фракционный состав. Гумус выполняет функции естественного
фильтра почвенного покрова. При деградации почв происходит резкое
снижение устойчивости агроландшафтов к загрязнению. В почвах Казахстана
содержание гумуса относительно невысокое.
9
Из общей площади пашни 24,9 % имеют очень низкое содержание (до 2
%), 46,5 % - низкое (2-4 %), 23,9 % - среднее (4-6 %), всего лишь 4,7 % почв
отличаются высоким содержанием гумуса (более 6 %) [8].
По данным Министерства сельского хозяйства Республики Казахстан, из
пахотных почв ежегодно безвозвратно отчуждается 2,5 млн.тонн питательных
веществ, что приводит к снижению эффективного плодородия почвы в случае
их невосполнения. Для полного возврата вынесенных элементов питания
требуется внесение в почву 1,8 млн.тонн фосфорных, 1,1 млн.т азотных и 0,4
млн.т калийных удобрений в действующем веществе.
Почвенные
ресурсы
Казахстана
исключительно
велики.
По
обеспеченности пригодными для земледелия почвами на душу населения наша
страна занимает одно из первых мест в мире. Согласно исследованиям, на 1
жителя республики приходится около 2 га, что в 6 раз превышает
среднемировой показатель - 0,33 га пашни на 1 человека [8, 30 с.].
Согласно расчетам, потери гумуса в результате его минерализации в
водно-ветровой эрозии составляют ежегодно около 20 млн. т. В паровом поле
республики теряется еще 11,5 млн.т органического вещества. Таким образом,
потери гумуса в земледелии Казахстана составляют 31,5 млн.т ежегодно. Это
очень много. В почву возвращалось около 6,3 млн.т гумуса за счет
гумификации растительных остатков культур (20 %), 2,5 млн.т гумуса – за счет
внесения органических удобрений (8 %). Ежегодно дефицит гумуса в 1986-1990
гг составил 22,7 млн.т. [9].
Пик применения органических удобрений приходился на период 19811985 гг, когда в республике использовано 30 млн.т органических удобрений.
Однако, при этом ежегодный дефицит органических удобрений составлял 227
млн.т, а для бездефицитного баланса гумуса - 252 млн.т. [9, 69 с.].
Существенным, в то же время весьма доступным приемом восполнения
запасов гумуса в почве является применение соломы. В ней больше
органического вещества по сравнению с другими органическими удобрениями.
Солома имеет ценные для повышения почвенного плодородия вещества целлюлозу, пентозаны, гемицеллюлозу и лигнин, которые являются
углеродистым энергетическим материалом для микроорганизмов. Это основной
строительный материал для гумуса. По содержанию органического вещества 1
тонна соломы эквивалентна 3,5-4 тоннам навоза.
Главные причины снижения гумуса в пахотных почвах в следующем: 1)
уменьшение поступления растительных остатков; 2) усиление минерализации
органического вещества в результате интенсивной обработки и повышения
степени аэрации почв: 3 разложение и биодеградация гумуса под влиянием
фенологически кислых удобрений; 4) усиление минерализации гумуса при
орошении; 5) эрозионные потери гумуса [10].
Здесь уместно отметить и не восполнение или недостаточное восполнение
питательных веществ почвы, вынесенных урожаем сельскохозяйственных
культур. В гумусе содержится 5 % азота, следовательно, создание урожая с
10
потреблением 10 кг азота приводит к минерализации 20-кратного количества
гумуса, 20 кг азота (40 т/га картофеля или 50 т/га капусты) - 40-кратного
количества гумуса. Поэтому в почву необходимо вносить требуемое
количество органических и минеральных удобрений с учетом величины урожая
возделываемых сельскохозяйственных культур.
Гумусовый профиль целинных почв носит быстро убывающий, а
освоенных почв - постепенно убывающий характер. В целинных условиях
основные запасы гумуса сосредоточены в верхнем 0-30 см-слое и составляют в
черноземах 196/га, темно-каштановых почвах - 103 т/га, светло-каштановых
почвах - 80 т/га, сероземах - 70 т/га. При сельскохозяйственном использовании
почв содержание гумуса снижается на 20-30 %. Особенно интенсивно
минерализации гумуса происходит в орошаемых сероземах, где потери
составили 20 т/га, т.е. почти одну третью часть первоначальных запасов на
целине. В нижней части профиля орошаемых почв усиливаются процессы
гумификации органических остатков и накопления гумуса. В составе гумуса
освоенных почв повышается доля гуминовых кислот [11].
При решении проблемы сохранения и воспроизводства гумуса важно
установление оптимального уровня его содержания в почве, обеспечивающего
получение экологически рентабельного и экологически чистого урожая
сельскохозяйственных культур. Оптимальный уровень гумусированности
составляет для сероземов 1,85-2,15 %, светло-каштановых почв - 2,15-2,45 %,
обыкновенных черноземов - 5,45-5,75 % [11, 31с.].
Опираясь на исследования почвенного покрова в последние годы в нашей
республике и за рубежом, ведущее научное учреждение в области
почвоведения Казахский НИИ почвоведения и агрохимии им.У.У.Успанова
выделяет 3 крупные, приоритетные направления почвенной науки: 1) генезис,
география, оценка почвенных ресурсов; 2) теория воспроизводства плодородия
почв; 3) экологические функции почв в условиях антропогенного воздействия
[12-14].
Концепция расширенного воспроизводства плодородия почв, которая
предусматривает: разработку технологий сохранения и повышения плодородия
почв в конкретных зональных экологических и экономических условиях;
разработку систем адаптированного растениеводства; программирование
урожайности и управление продукционным процессом; разработку системы
научной организации агроландшафтов; выделение почвенно-экологических
участков; методы и технологии расширенного воспроизводства плодородия
почв. Ученый отмечает, что при решении задачи расширенного воспроизводства плодородия пахотных почв необходимо в первую очередь нейтрализовать неблагоприятные воздействия на почву, а затем осуществить
комплексные мероприятия по оптимизации внутрипочвенных процессов,
способствующих устойчивому повышению плодородия почв и продуктивности
растений [15].
11
В настоящее время Главой государства и Правительством Республики
Казахстан уделяется особое внимание обеспечению устойчивого развития
аграрного сектора экономики и Продовольственной безопасности страны, в
частности рациональному и эффективному использованию земель
сельскохозяйственного назначения. Обеспокоенность и тревогу за судьбу
сельскохозяйственных земель проявляют многие ученые-почвоведы и
агрохимики. Настоятельно рекомендуется для улучшения почвенномелиоративного и экологического состояния, сохранения, повышения и
воспроизводства почвенного плодородия разработать конкретные мероприятия
и принять неотложные меры, в первую очередь - принять закон «О
государственном регулировании плодородия почв» и «Рекультивация
нарушенных земель» [16-17].
Отмечается о ведущей роли удобрений в повышении устойчивости
земледелия, обеспечении высокой продуктивности полей. По мнению ученого,
падение почвенного плодородия, в частности уменьшение запасов гумуса,
уплотнение необходимого слоя почвы и снижение его водопроницаемости,
можно решить рациональным использованием органических удобрений. При
правильной организации накопления и хранения имеющегося поголовья
животных, республика может ежегодно заготавливать и вносить в почву не
менее 70 млн.т навоза. Фактически же используется не более 15 % от этого
количества. На юге и юго-востоке Казахстана на 1 га посевов вносится всего
лишь 0,6 т навоза при удобренности 10 % пашни, что очень мало. Отмечено
также, что на низкоплодородных почвах юга и юго-востока республики
высокоэффективны минеральные удобрения. Окупаемость их в 1,5-2,0 раза
выше, чем в странах Содружества Независимых Государств [18].
Исследовалось эффективность расчетных на бездефицитный и
положительный баланс гумуса доз органических и минеральных удобрений на
темно-каштановых почвах Западного Казахстана. Установлено, что запашка 80
т/га навоза, 4 т/га сидератов (донник) в паровом поле увеличивает запасы
органических остатков в слое 0-40 см по сравнению с контролем на 1,5-2,1 т/га.
Применение расчетных на планируемую урожайность доз минеральных
удобрений, запашка сидератов (4-5 т/га) обеспечивало простое, а 80 т/га навоза
за ротацию 5-польного севооборота - расширенное воспроизводство гумуса.
Органические удобрения снизили объемную массу пахотного слоя почвы на
0,03-0,10 г/см3, повышение содержания водопрочных агрегатов на 3,6-10,1 %.
От внесения 80 т/га навоза гумус увеличился на 0,20-0,35 % [19].
По исследованиям внесение навоза (40-60 т/га), запашка соломы (10-20
т/га), сидератов (горох) способствовали улучшению агрофизических свойств
предгорной светло-каштановой почвы юго-востока Казахстана . Объемная
масса почвы в слое 0-30 см от навоза снизилась с 1,42 г/см3 (контроль) до 1,341,36 г/см3, от соломы - с 1,40 до 1,29-1,34 г/см3, от сидератов – с 1,36 до 1,30
г/см3; порозность увеличивалась от навоза с 46,4 % (контроль) до 48,7-49,4 %,
от соломы - с 47,2 до 49,4-51,3 %, от сидератов - с 48,7 до 50,9 %; водопрочные
12
структуры улучшены с 12,5 до 18,0-18,3 %, с 19,1 до 24,4-27,2 %, с 17,2 до 21,7
%. Применение оструктурирующего препарата (№ 109) в норме 2 % к массе
почвы способствовало значительному улучшению агрофизических свойств
предгорных светло-каштановых почв [20].
Рекомендуется
адаптивно-ладшафтно-экологическое
земледелие,
основанное
на
дифференцированном
использовании
пашни
с
соответствующими
севооборотами,
на
ограничении
антропогенного
воздействия на почву, растения и окружающую среду до пределов, за которыми
снижается продуктивность агроэкосистемы. Такой подход к системе
земледелия, по мнению ученых, повысит ее устойчивость и сохранит
плодородие почвы [21-22].
Исследованиями доказана высокая эффективность средств биологизации
для восстановления параметров почвенного плодородия. Коэффициент
накопления гумуса в почве в среднем за севооборот составил 106 % при
запашке сидератов (горох), 96 % - при внесении навоза, 85 % - при внесении
NPK-удобрений, а содержание гумуса составило соответственно 2,23; 2,25; и
2,02 %. На контроле данные показатели равнялись 81 % и 1,99 %. Общая
биологическая активность светло-каштановой почвы возросла до 181 %
(сидерат), 159 % (навоз) и 142 % (NPK). Использование сидератов увеличивает
количество водопрочных агрегатов до 30,9 %, навоза - до 32,3 %, NPK – до 25,1
% при 21,5 % на контроле. Плотность почвы от средств биологизации
снижается в среднем на 0,02-0,04 г/см3 [23-24].
Улучшение плодородия темно-каштановой почвы под воздействием
биологических факторов наблюдалось в исследованиях. Внесение 40 т/га
навоза, запашка соломы и сидератов (донник) создавали положительный баланс
гумуса, увеличивая его содержание на 0,03-0,05 %. Применение только
минеральных удобрений не обеспечивает бездефицитный баланс гумуса,
снижение его содержания составило 0,05-0,09 % (на контроле - 0,12 %).
Совместное использование органо-минеральных удобрений повысило
продуктивность севооборота на 11,1 % [25].
Исследования по сохранению и улучшению плодородия почвы являются
весьма актуальными и в странах Содружества Независимых государств [26-30].
В исследованиях Узбекского НИИ почвоведения и агрохимии при
внесении в норме 40 т/га совместно с умеренными нормами минеральных
удобрений почва обогащается органическим веществом в 1,35-1,37 раза
больше, а в норме 80-120 т/га - в 1,3-1,6 раза больше. Накопление гумуса в
почве за счет вносимых удобрений составило 1,10-1,18 %, в подпахотном 0,16-0,36 %. Отмечено, что для воспроизводства плодородия орошаемых почв
необходимо ежегодно вносить 40 т/га и более навоза при соблюдении возврата
в почву отчуждаемых элементов питания, при чередовании культур, а также
посевами бобовых и промежуточных культур [31].
В горных районах Кыргызской Республике в почвах сильно проявляются
такие процессы, как сток, смыв, размыв, дефляция. Из 10 млн.га
13
сельскохозяйственных угодий 64 % в различной степени, а около 30 % из них
составляют средне- и сильносмытые участки. Ежегодный ущерб от
эродированности почв оцениваются около 1 млн.тонн в зерновых единицах. В
опытах Кыргызского НИИ земледелия, проведенных в Чуйской области,
потенциальный годовой смыв с чистого пара при крутизне уклона 150
составляет 67,1 т/га на светло-каштановых почвах, 35,0 т/га – на темнокаштановых почвах. Отвальная зябь при монокультуре зерновых снижает
годовой смыв до 28,0 и 14,8 т/га; 4-польный севооборот с паром - до 27,3 и 14,2
т/га; 3-польный севооборот без пара - до 20,0 и 10,0 т/га; при посеве зерновых и
многолетних в соотношении 1:1 смыв на светло-каштановых почвах остается
довольно высокой, на темно-каштановых почвах снижается до 7,6 т/га;
полосное размещение яровых зерновых при плоскорезной обработке и
многолетних трав прекращает смыв на темно-каштановых почвах до
допустимого уровня (5,0 т/га), а на светло-каштановых почвах остается вдвое
больше (10,0 т/га); возделывание многолетних трав полностью прекращает
смыв и размыв почв [32].
Интенсификация земледелия с целью получения высоких урожаев при
игнорировании
закономерностей
естественного
и
антропогенного
почвообразования приводит к существенному уменьшению плодородия почв, считают ученые Института почвоведения и агрохимии НАН Азербайджана.
Исследователи Г.Ш.Мамедов (1990), С.Б.Раджабова (2002), Н.А.Исмаилова
(2002), Н.А.Султанова (2002) видят решение проблемы повышения плодородия
при интенсивности земледелия через совершенствование технологий
возделывания растений, строящееся на современных методологических
принципах
создания
систем
управления
плодородием
почв,
предусматривающих
создание
оптимальных
условий
произрастания
сельскохозяйственных культур на основе разрабатываемых экологических
моделей плодородия почв. Экологическое моделирование плодородия почв
обеспечивает экологически безопасный путь увеличения продуктивности
культур и научно-обоснованное регулирование антропогенной нагрузки на
почву [33-36].
Исследования, проведенные на Апшеронском полуострове, являющемся
перспективным в сельскохозяйственном отношении районом Азербайджана,
показали эффективность экологического моделирования. Для оценки
экологических условий почв Апшерона критериями послужили высота и
рельеф, осадки (увлажнение), температура, содержание гумуса, азота, суммы
поглощенных
оснований,
степени
засоления,
солонцеватости,
гранулометрического состава (<0,001 мм, <0,01 и >0,25 мм). На основе
основной оценочной шкалы и с учетом поправочных коэффициентов
составлена развернутая шкала бонитета серо-бурых почв Апшерона под
овощными культурами.
Длительные опыты, проведенные на дерново-подзолистых почвах
Беларуси, показали, что деградация плодородия по агрохимическим
14
показателям наступает по азоту на 3-год, по фосфору и калию - на 7-8-год и по
кислотности - на 10-15-год после прекращения внесения удобрений и
известкования. В дальнейшем наступает стабилизация агрохимических
показателей почв на уровне показателей, характерных для неокультуренных
почв региона. Исследования показали, что без применения удобрений в
зернотравяно-пропашном севообороте создается отрицательный баланс
элементов питания (кг/га): азот - 14, фосфор - 45, калий - 142 [37].
В
исследованиях
Белорусской
сельскохозяйственной
академии
применение органо-минеральных систем удобрения (N58P60K92+ 8 т/га навоза;
N78P66K118 + 2,4 т/га соломы) улучшает групповой состав органо-минеральных
коллоидов, обеспечивает высокое содержание в них гумусовых веществ и
элементов питания для растений, улучшает соотношение С гк:Сфк (гуминовых
кислот и фульвокислот) в составе гумуса [38].
Исследования, проведенные на каштановых почвах Забайкалья (Россия),
показывают, что длительное применение удобрений в севооборотах позволяет
поддерживать потенциальное и эффективное плодородие почв, оптимизировать
питание растений и стабилизировать производство растениеводческой
продукции на высоком уровне. В результате 30-летнего применения
органических (10 т/га навоза) и минеральных удобрений (N27P38 и N27P38K27)
установлено, что данная система удобрения обеспечивает бездефицитный
баланс гумуса, содержание в почве N-NО3 возрастало в 1,5-2,4 раза, баланс
фосфора составил 206-239 %. Рентабельность применения навоза равнялась 107
%, минеральных удобрений - 185 % [39].
Особое внимание уделялось и уделяется сохранению и расширенному
воспроизводству плодородия
почвы
в
овощеводстве,
повышению
продуктивности овощных севооборотов, выносу и балансу питательных
элементов в многолетних опытных стационарах Всероссийского НИИ
овощеводства [40-45].
Положительное действие оптимальных, сбалансированных по элементам
питания норм удобрений на урожайность и качество овощных культур
отмечено в исследованиях [46-48].
Влияние условий минерального питания овощных культур на
качественные показатели (сухое вещество, витамины, сахара, нитраты и др.) и
сохраняемость овощей при длительном хранении всесторонне описано в
научных трудах [49-50].
Нитраты являются основным источником минерального азота для питания
растений. Растения могут без вреда для себя накапливать высокие
концентрации нитратов в различных органах (листьях, стеблях, продуктовых
органах). Содержание нитратов в растениях является показателем
обеспеченности их азотом. На этом основана диагностика азотного питания
сельскохозяйственных (овощных) культур, позволяющая регулировать его в
течение всего вегетационного периода растений.
Существует определенный оптимальный уровень содержания нитратов в
растениях, необходимый для нормального протекания продукционного
15
процесса. Снижение этого уровня приводит к падению урожайности культур, а
превышение - загрязнению продукции избыточным количеством нитратов.
Проблема повышенного содержания нитратов в растениеводческой
(овощной) продукции имеет тесную связь с интенсивным применением
удобрений. Избыточное накопление нитратов в овощах вызвано необоснованно
высокими дозами азотных удобрений, неравномерным распределением их по
полю,
поздними
азотными
подкормками,
несбалансированностью
минерального питания. Нитратонакопление культур зависит также от
метеорологических условий и агротехнических приёмов. В целом, на уровень
нитратов в продукции оказывают влияние более 20 факторов [51, 113 с.].
Избыточное накопление нитратов в продукции связано либо с уровнем
нитратного азота в почве (применение минеральных и органических удобрений,
минерализация органических веществ почвы), либо с физиологическими
нарушениями превращения азотистых соединений в растении под воздействием
как внешних факторов окружающей среды (нарушение оптимального
соотношения между элементами питания, дефицит микроэлементов, резкие
колебания параметров светового, теплового и водного режимов), так и
внутренних (несогласованность процессов поглощения, транспорта и
ассимиляции в высокомолекулярные соединения, недостаток углеводов, низкая
эффективность нитратредуктазы, окисление избыточных количеств аммония).
В опытах ТСХА наблюдалось значительное колебание уровня нитратов от
их минимального количества под влиянием экологических и антропогенных
факторов в корнеплодах столовой свеклы (сорт Бордо 237) в 2-15 раз.
Среди основных факторов, обуславливающих избыточное накопление
нитратов в овощах, является применение азотных удобрений [51, 117 с.].
Азот является важнейшим элементом питания растений, определяющим
величину урожая овощных культур. Азотные удобрения играют решающую
роль в повышении продуктивности культур. Низкая обеспеченность растений
азотом приводит к недобору урожая, ухудшает его качество. При обильном
азотном питании у растений усиленно развиваются вегетативные органы, но
замедляется поступление углеводов и других органических соединений из
листьев в продуктовые органы. При избыточном азотном питании в тканях
растений увеличивается содержание нитратного азота. Выращенная овощная
продукция (столовые корнеплоды) хуже хранится, легче подвергается
воздействию инфекций и теряет свои технологические качества.
В опытах Всероссийского НИИ овощного хозяйства установлена прямая
коррелятивная зависимость между содержанием нитратов в столовой свекле и
нормами азотных удобрений. Внесении азота под культуру в нормах 45, 90, 150
и 210 кг/га на фоне фосфорных (30-60 кг/га д.в.) и калийных (75-150 кг/га)
привело к пропорционально резкому увеличению нитратов в корнеплодах - 760,
1160, 1410 и 1980 мг/кг соответственно [51, 120 с. ].
В исследованиях Бирючекутской селекционной опытной станции
содержание нитратов в корнеплодах свеклы, выращенной в вариантах с
16
последовательным усилением азотного питания (60, 90, 120, 150, 180 кг/га)
возросло от 350 до 1460 мг/ кг сырой массы.
В исследованиях также отмечена зависимость содержания нитратов в
овощной продукции от доз азотных удобрений [51, 123 с.].
Основной причиной избыточного накопления нитратов в растениях
является интенсивное поступление минерального азота в виде нитратов и
неполное вовлечение их в обмен веществ. Неиспользованные нитраты
накапливаются в различных органах, отчего возникает значительное
превышение их запаса над потреблением.
В последние годы были проведены исследования, где изучались два
источника накопления нитратов в растениях: азота почвы и азота удобрений.
Полученные результаты противоречивы, они во многом определяются уровнем
обеспеченности почвы азотом. При низкой обеспеченности почв минеральным
азотом нитраты в растения поступают в основном из удобрений, а на
высокообеспеченных плодородных почвах поступление нитратов в растения
происходит за счёт почвенного азота [52].
Часть поглощённых из почвы нитратов растения используют на
восстановление до аммиака, который затем участвует в реакциях синтеза
органических соединений, определённое количество нитратов сохраняется
внутри клеток, образуя нитратный фонд. Любые изменения внешних условий
(освещённости, водного режима, температуры) влияют прежде всего на
активность нитратредуктазы, являющейся ключевым ферментом в ассимиляции
нитратов растениями, и тем самым на способность растений ассимилировать
нитраты[52, 67 с.].
Непредсказуемость многих метеорологических факторов, влияющих на
накопление нитратов, затрудняет прогнозировать качество урожая по этому
показателю. Поэтому трудно найти чёткие границы доз азотных удобрений,
исключающих риск избыточного накопления нитратов. Одни и те же дозы
могут быть слишком высокими с точки зрения санитарно-гигиенических
требований в условиях холодного и пасмурного лета и не вызывать
отрицательных последствий в годы с большим количеством солнечных дней.
Поэтому вопрос с применением азотных удобрений, не создающим опасности
избыточного накопления нитратов в продукции, следует рассматривать с
учётом всех возможных факторов, влияющих на этот процесс [52, 68 с.].
На нитратонакопление овощных культур, кроме норм азота, определённое
влияние оказывают формы азотсодержащих удобрений. В опытах при внесении
224 кг/га азота в виде аммиачной селитры содержание нитратов в корнеплодах
столовой свеклы составило 675 мг/кг, в виде сернокислого аммония - 390 мг/кг.
В опытах КазНИИКО медленнодействующие формы азотных удобрений
(карбамидно - формальдегидное, капсулированная и супергранулированная
мочевина) снижали содержание нитратов в столовой свекле в 1,5- 2,4 раза по
сравнению с быстрорастворимой мочевиной, где оно составило в зависимости
от дозы азота (80-240 кг/га д.в.) 925-1705 мг/кг при ПДК 1400 мг/кг [52, 69 с.].
17
Среди многообразных факторов, влияющих на содержание нитратов,
важное значение имеет сбалансированность минерального питания растений.
При несбалансированном питании растения реагируют на дефицит или избыток
отдельных питательных веществ, а также на нарушение соотношения между
ними накоплением большого количества нитратов [52, 70 с.].
Для корнеплодных овощных культур характерен углеводный тип обмена
веществ, т.е. во второй половине вегетации у них процессы образования
сахаров превалируют над синтезом белков. Поэтому первостепенное значение
при созревании продуктивных органов (корнеплодов) приобретают условия
калийного и фосфорно-калийного питания растений, поскольку калий
активизирует синтез углеводов и таким образом ускоряет связывание нитратов
органическими соединениями.
В исследованиях внесение повышенной дозы калийных удобрений под
морковь (360 кг/га) способствовало уменьшению количества нитратов в
корнеплодах на 43 % [52, 71 с.].
Однако калийные удобрения могут оказать отрицательное влияние на
уровень нитратов в продукции. Так, по результатам опытов польских
исследователей, в условиях пасмурной погоды внесение в почву больших доз
калия способствовало накоплению нитратов в столовой свекле.
При выращивании столовой свеклы на пойменных почв Нечерноземной
зоны России рекомендуется соотношение между азотом и калием в полном
удобрении в пределах 1:1,2-1,5. Под морковь рекомендовано внесение до 80 100 кг/га фосфорных и 180- 200 кг /га калийных удобрений.
В исследованиях фосфорные удобрения способствовали снижению уровня
нитратов в столовой свекле [53].
Внесение полного удобрения с оптимальным соотношением элементов
питания обеспечивает получение продукции с допустимым содержанием
нитратов, о чём свидетельствуют результаты исследований.
Содержание нитратов в столовых корнеплодах можно снизить путем
локального внесения удобрений. В опытах Украинского НИИ овощеводства и
бахчеводства при разбросном внесении N60P60K120 содержание нитратов в
столовой свекле составило 1798 мг/кг, а при внесении этой же нормы
удобрений локально оно снизилось до 1114 мг/кг. В снижении содержания
нитратов выявлена положительная роль микроэлементов. Среди них большое
значение имеет молибден, который входит в состав нитратредуктазы и
принимает непосредственное участие в ферментативном восстановлении
нитратов. В опытах Бирючекутской селекционной опытной станции внесение
под свеклу борных удобрений уменьшило уровень нитратов в корнеплодах на
33 мг/кг. В процессах восстановления нитратов выявлена важная роль железа,
меди, марганца и других микроэлементов, недостаток которых в почве
приводит к накоплению нитратов. Значит, для получения высоких урожаев
овощных корнеплодов с допустимым содержанием нитратов вместе с
макроэлементами питания нужно применять и микроудобрения.
18
Весьма важное значение для получения экологически безопасной
продукции корнеплодных культур имеют сроки азотных подкормок.
Проведённые в период интенсивного формирования корнеплодов (3-декада
июня-1-декада июля), они могут быть полезными растениям, испытывающим
недостаток азота. Более поздние подкормки затягивают вегетацию растений,
замедляют биосинтез сухих веществ и сахаров, вызывают избыточное
накопление нитратов в столовых корнеплодах.
На содержание нитратов в столовых корнеплодах оказывает влияние
почвенное плодородие, то есть обеспеченность почвы питательными
веществами. В корнеплодах моркови, выращенных на иловато-торфяной почве
притеррасной поймы Московской области, богатой гумусом (10,5 %) и общим
азотом (0,65 %), содержание нитратов превышало допустимые нормы (ПДК 400 мг/кг) и достигало 510 мг/кг. На аллювиальной дерновой супесчаной почве
с низким содержанием гумуса (2,03 %) содержание нитратов в корнеплодах
моркови не превышало 160 мг/кг.
Путем подбора сортов и гибридов с низкой аккумулирующей
способностью можно значительно снизить содержание нитратов в столовых
корнеплодах. Исследования показывают, что на одинаковом фоне
минерального питания различия между сортами могут достичь 200-500 %.
Установлено, что ранние сорта корнеплодных овощных культур отличаются
повышенным содержанием нитратов, а поздние характеризуются более низким
их содержанием. В опытах с морковью самый низкий уровень нитратов
отмечен по сорту Шантанэ 2461[53, 60 с.].
Наиболее приемлемым, экономически выгодным и экологически
безопасным приемом получения урожая столовых корнеплодов с низким и
допустимым содержанием нитратов является применение передовых
агротехнологий, соблюдение сроков агроприемов.
В корнеплодах моркови наименьшее содержание нитратов (120 мг/кг)
отмечено при густоте стояния 1,5 млн.шт/га. Как увеличение, так и уменьшение
плотности посева приводило к повышению концентрации нитратов в
продукции. В опытах со столовой свеклой загущение посевов снижало
концентрацию NO3 в корнеплодах. Наименьшее количество нитратов отмечено
при высокой густоте стояния ( 619 тыс. шт/га) растений.
Аналогичные данные получены и в другом опыте с морковью. Увеличение
густоты
стояния,
ухудшающее
условия
освещенности
растений,
способствовало накоплению нитратов в урожае культуры. При норме высева
моркови 1000 семян /м2 в корнеплодах содержалось допустимое количество
нитратов (315 мг/кг), при норме 2500 семян/ м 2 отмечено избыточное
накопление этих веществ в продукции (452 мг/кг).
Содержание нитратов в столовых корнеплодах зависит в определенной
степени от сроков уборки урожая. Так, в исследованиях ВНИИ овощеводства
морковь и столовая свекла, убранные в конце июля (пучковая спелость),
содержали нитратов в 2-4 раза больше, чем те же корнеплоды, убранные в
сентябре (техническая спелость). Однако, на высокоудобренных вариантах и в
19
сентябре
наблюдалось
увеличение
концентрации
NO3
за
счёт
продолжающегося интенсивного роста вегетативной массы при активном
поступлении азота в растения. Так, в варианте с N180P60K180 содержание
нитратов в корнеплодах моркови в июле составило 417, августе - 408, сентябре
- 505 мг/мг, тогда как в контроле оно снижалось с 339 мг/кг в июле до 147 мг/кг
в сентябре.
Содержание нитратов в столовых корнеплодах может существенно
изменяться в зависимости от погодных условий, которые влияют на процессы
превращения азота в почве и поступления нитратов в растения. Изменение
режима влажности и температуры воздуха и почвы может приводить к
существенным колебаниям в содержании нитратов в растениях, выращиваемых
при одинаковом уровне азотного питания.
Почвенно-климатические условия Казахстана позволяют производить
большие объемы разнообразных видов овощей, обеспечить тем самым
внутренный рынок полностью. Республика имеет большой экспортный
потенциал по овощам.
Объемы производства овощей полностью обеспечивают внутренную
потребность страны. В то же время, наблюдается острый их недостаток в
межсезонье, цены на многие виды овощной продукции сильно колеблются,
остаются все еще высокими, а ассортимент овощей весьма скудным. Средние
урожаи овощных культур все еще остаются невысокими. При этом
качественные показатели и экологическая чистота продукции требуют
значительного улучшения. Остро стоят также проблемы сохраняемости овощей
при длительном хранении и обеспечение перерабатывающих предприятий
высококачественным местным сырьем.
В этом аспекте высокую значимость имеют научные исследования по
биологизации (экологизации) овощеводства, так как это непосредственно
связано с качеством овощей как источника питания для населения и сырья для
переработки, т.е. со здоровьем нации.
Овощные культуры по своим агробиологическим особенностям требуют
применения больших норм удобрений и частых обработок пестицидами.
Овощи, формируя высокие урожаи основной и побочной продукции, вынося из
почвы большое количество питательных веществ, тем самым истощают запасы
почвы. Возврат почву элементов питания в виде минеральных удобрений
сопряжен большими затратами на покупку дорогостоящих промышленных
удобрений, а также поступлением в почву вместе с удобрениями токсических
элементов (тяжелые металлы, хлор, фтор, нитраты). Овощные культуры
отличаются нежностью, сочностью, слабой устойчивостью к вредным
организмам, поэтому сильно повреждаются ими. Для борьбы с вредными
объектами требуются максимальные обработки инсектицидами против
вредителей, фунгицидами против вредителей, гербицидами против сорняков.
Многократное применение химических препаратов увеличивает пестицидную
нагрузку на окружающую среду, загрязняя почву и растения остаточными
20
количествами вредных химикатов. Пестициды вызывают гибель полезных
почвенных микроорганизмов, угнетают культурные растения [54-61].
Овощи в основном употребляются в пищу в свежим виде и после
неглубокой переработки. Поэтому большое значение имеет экологичность
производимой овощной продукции. Для полноценного, добротного питания,
улучшения здоровья нации, народа Казахстана производство натуральных,
высококачественных овощей приобретает особую актуальность.
Экологически чистая овощная продукция вполне может стать брендом
нашего суверенного государства. Значимость этого возрастает с вступлением
Казахстана во Всемирную торговую организацию.
Экологичность выращиваемой продукции определяется системой
земледелия. Для производства экологически чистых овощей, в том числе и
столовых корнеплодов (морковь, свекла), овощевыращивающим хозяйствам
больше необходимо использовать агроприемы органического земледелия. Со
временем следует полностью перейти от химического овощеводства в
биологическое овощеводство.
Достаточно сложно определить, когда впервые возникло органическое
сельское хозяйство. Его концепция существовала еще до изобретения
синтетических агрохимикатов. Однако в качестве самостоятельного
направления органическое земледелие стало формироваться в начале XX в.
Понятие органического сельского хозяйства впервые введено специалистом
Оксфордского университета Лордом Нортборном в его книге «Заботьтесь о
земле» [62].
Одним из основателей органического сельского хозяйства стал британский
ботаник Альберт Говард. В своей книге «Сельскохозяйственный завет», он
описал негативное влияние химических удобрений на здоровье животных и
растения, предложив систему удобрения почв, базирующуюся на
использовании компостов из растительных остатков и навоза [63].
Важный вклад в развитие органического сельского хозяйства внес
Штайнер Р., создавший первый комплексный труд «Духовно-научные основы
успешного развития сельского хозяйства». Штайнер выступал за развитие
«биодинамического» сельского хозяйства, включающие в себя все принципы и
стандарты органического сельского хозяйства.
Влиятельным носителем новых идей в США стал Жероми Ирвин Родэйл.
Он был одним из первых, кто популяризировал термин «Органическое сельское
хозяйство». В 1942 г. им был основан журнал «Органическое земледелие и
садоводство».
К одним из начинателей «органического сельского хозяйства» необходимо
также отнести и японского фермера Масанобу Фукуока. Он практиковал у себя
на ферме новый метод ведения сельского хозяйства, которого называл
«непахотное, без удобрений, без прополки, без пестицидов, метод ничего
неделанья в натуральном сельском хозяйстве» [64].
Органическое земледелие имеет глубокие корни в сельскохозяйственной
науке и практике России. В XVIII веке русский ученый А.Т.Болотов разработал
21
принципы ведения сельскохозяйственного производства в «согласии с
природой». Академиком В.Р. Вильямсом была предложена травопольная
система земледелия, которая во многом согласуется с принципами
органического сельского хозяйства [65-67].
Развитию органического производства способствовали широкое внедрение
в сельскохозяйственную практику синтетических минеральных удобрений и
пестицидов в 20-30-е годы, усиленная специализация и интенсификация в 60годы ушедшего столетия [68].
Целью органического земледелия было обеспечение человечества
высококачественными продуктами питания, исключающими риск нанесения
вреда здоровью и окружающей среде. Принципиальным отличием
органического земледелия от других систем был отказ от использования
минеральных удобрений и синтетических пестицидов [69-71].
В органическом земледелии особое внимание уделяется гармонизации
производственных технологий с
законами природы,
обеспечению
экологического императива в хозяйственной деятельности, улучшению условий
для симбиотической фиксации азота, использованию местных источников
поддержания плодородия почвы, поддержанию баланса между количеством
скота и площадью обрабатываемых земель, созданию эффективных
севооборотов [72].
При органическом земледелии предусматривается: знание законов
природы и рациональное их использование в интересах человека; соблюдение
научно-обоснованных технологий получения, хранения и использования
органических удобрений при оптимальном сочетании животноводства и
растениеводства; использование почвозащитных способов обработки почвы;
воспроизводство
плодородия
почвы;
максимальное
использование
биологического азота в агроценозе; получение продукции высокого
биохимического качества и экологической чистоты, не загрязненной тяжелыми
металлами, радионуклидами, пестицидами, пригодной для диетического
питания и длительного хранения; использование ресурсосберегающих
технологий; осуществление экологического, почвенно-агрохимического
контроля за состоянием агроэкосистемы; профессиональная подготовка
специалистов [73-74].
Становление органического земледелия, как отрасли аграрного сектора,
тесным образом связано с созданием системы сертификации и контроля,
которая предусматривает три этапа: сертификацию продукта, процесса
производства и земельного участка, на котором производится данная
продукция [75].
На основе этого в 1983 г. появились первые международные правила
«Базовые стандарты». С 1999 года появилось определение органического
сельского хозяйства в Кодексе Алиментариус (Основные принципы
производства, переработки, маркировки и сбыта органических пищевых
продуктов). Основные принципы производства, переработки, маркировки и
22
сбыта органических пищевых продуктов приняты на 23-сессии Комиссии
Кодекса Алиментариус в 1999 г с последующим внесением правок [76].
По данным Международной федерации органического движения (IFOAM)
и Исследовательского института органического сельского хозяйства (FIBL),
площади земель под органическим производством в мире непрерывно растут. С
2000 г их размер увеличился почти в 3,5 раза и к 2012 г. составил 37,5 млн га.
Статическая информация об органическим сельскохозяйственном производстве
поступает из 164 стран мира. В Европе все страны без исключения имеют
органический сектор. В Африке органическое производство развивается в 67 %
стран, в Азии - 76 %, Латинской Америке - 62 % [77].
В мире сертифицировано 1,9 млн органических производителей, более
трех четвертей из которых находятся в развивающихся странах. В странах
Европейского союза под органическим земледелием занято 5,6 % всех
сельскохозяйственных угодий.
Под органическое сельское хозяйство в Северной Америке отведено 3,0
млн га; Латинской Америке - 6,8; Европе - 11,2; Азии - 3,2; Африке 1,1;
Австралии и Океании - 12,2 млн га.
На первую десятку стран с наибольшими площадями земель, занятых под
органическое производство, приходится 26,3 млн га, что составляет 70 % всех
органических земель мира [78-79].
В 2012 г. площади земель под органическим земледелием по сравнению с
1999 г увеличились более 3 раз. Существенное увеличение органических земель
произошло за счет стран Азии, Европы и Северной Америки. Самый высокий
рост наблюдается в Азии (34,4 %, или 0,9 млн га).
Наибольший рост органического производства отмечен в Китае, Индии,
Франции, Польше и Испании [80].
По площадям органическое земледелия в Европе лидирует Испания (1,6
млн га), по количеству производителей органической продукции - Турция (57,3
тыс.). Средняя площадь органического производства в Европе равна 34,7 га.
Доля сертифицированных земель составляет 2,3 % от общей площади
сельскохозяйственных угодий континента [81].
Стремительный рост площадей сельскохозяйственных угодий, занятых под
органическое производство в странах Европы, начался в 1990 г. и продолжался
до 2002 г. в настоящее время эта тенденция сохраняется, однако темпы роста
заметно сократились.
В структуре сельскохозяйственных угодий европейских стран 42 %
занимает пашня, 44 - пастбища, 10 % - многолетние насаждения. Следует
отметить, что в европейских странах в структуре посевов преобладают
культуры на зеленый корм (42,4 %) и зерновые (40,5 %). В структуре
многолетних насаждений наибольший удельный вес занимают оливковые (40,9
%). На виноградники приходится 21,6 %, ореховые - 15,4, фруктовые - 10,7 %.
Общая площадь органических сельскохозяйственных угодий в Азии на
2012 г составляла 3,2 млн га (0,2 % от общих земель). С 2001 г. площадь
сертифицированных органических земель увеличилась в 8 раз.
23
На долю стран Азии приходится 9 % всех органических земель мира. К
странам-лидерам по площади относятся Китай (1,9 млн га) и Индия (1,1 млн га).
Третье место по площади органических земель среди азиатских стран занимает
Казахстан (196 тыс. га) [82].
Однако следует отметить, что статическая информация касательно
количества органических производителей приводится не по всем странам,
соответственно, это влияет на объективность результатов анализа. В частности,
такие данные отсутствуют по Китаю, который является лидером в регионе по
количеству сертифицированных земель, а также Казахстану.
В структуре сельскохозяйственных угодий азиатских стран 40 % занимает
пашня (1,3 млн га), около 1 % пастбища (22 тыс.га), 18 % многолетние
насаждения (585 тыс.га). По статистическим данным, пахотные земли в
основном используются для выращивания масличных и зерновых культур.
Наибольшие площади масличных культур, выращиваемых по органическим
стандартам, находится в Китае (150 тыс.га) и Казахстане (82,5 тыс.га).
Лидерами по зерновым культурам являются Казахстан и Таиланд. Среди
многолетних насаждений наибольшую площадь занимают чайные насаждения
(81,6 тыс.га), кофейные (59,1 тыс.га), ореховые (41,1 тыс.га), фруктовые (37,3
тыс.га) и кокосы (29,8 тыс.га). Лидирующими странами по производству
органического кофе являются Индонезия и Восточный Тимор. Производство
чая в соответствии с органическими стандартами, сконцентрировано в
основном в Китае [83-84].
Рынки органической продукции и продовольствия действуют во многих
странах мира, прежде всего в США и ЕС, где создана и успешно
функционирует соответствующая инфраструктура сертификации и реализации
органической продукции [85].
Мотивацией к потреблению органической продукции являются
экологическая безопасность продукции; высокое качество и свежесть
продукции; лучшие вкусовые свойства органической продукции; сохранение
природной среды в процессах производства; отсутствие генетически
модифицированных организмов.
По оценкам экспертов, рынок органической продукции в мире постоянно
растет. Так, в 1999 г. он оценивался в 15 млрд дол. США в год, в 2006 г. - 30
млрд дол., в 2012 г. - 64 млрд дол. США. Оборот органической продукции по
сравнению с 1999 г. увеличился в 4 раза. В условиях экономического кризиса
2008 г. его рост замедлился во многих странах. Основная масса органической
продукции реализуется в высокоразвитых индустриальных странах мира. Так,
около 99 % общего потребления приходится на Западную Европу и Северную
Америку [86-87]. К странам, которые имеют наибольшие рынки органической
продукции, относятся США, Германия и Франция [88].
Высокие уровни потребления органической, т.е. экологически чистой
продукции на душу населения отмечены в Швейцарии, Дании и Люксембурге
[89-90].
24
Важнейшими каналами сбыта являются крупные продовольственные
магазины, которые наряду с традиционными товарами предлагают широкий
ассортимент органической продукции. В большинстве стран на такие магазины
приходится более 50 % общих продаж органической продукции [91].
Многие страны мира в производстве органической продукции
ориентируются на внешние рынки. Лидирующие позиции по экспорту
органического продовольствия среди стран мира занимают Италия,
Нидерланды и Испания [92-93].
Рынок органических продуктов Азии растет стабильными темпами.
Наибольшая часть реализации органических продуктов приходится на богатые
страны - Япония, Южная Корея, Тайвань, Гонконг, Малайзия и Сингапур [94].
В Казахстане о пользе органического земледелия заговорили после того
как стал вопрос о необходимости бережного природоиспользования, в целях
предотвращения негативных последствий от загрязнение почвы и воздуха
остатками химических препаратов (минеральные удобрения и пестициды).
Академик А.О.Сагитов утверждает, что органическое земледелие - путь к
оздоровлению генофонда нации [95].
Популярность органическое земледелие в Казахстане начала обретать
после того, как Президент страны Н.А. Назарбаев в «Стратегии Казахстан2050» поставил задачу по созданию национальных конкурентоспособных
брендов, выпускающих экологически чистую продукцию. Казахстан обладает
уникальными землями, на которых не использовались химикаты и которые уже
практически невозможно найти во многих странах Европы. Там количество
применяемых пестицидов 35 раз больше, чем в нашей республике. В
Казахстане минеральные удобрения были испытаны всего на 1-2 % земель, и 34 % земель, на которых использовали гербициды [96-101].
Согласно данным полученным в результате исследования внутреннего
рынка Казахстана, около 70 % площадей под производство органической
продукции в республике находятся в Костанайской области [102].
Ученый-экономист, профессор В.В.Григорук (2014) отмечает, что
производство органической продукции прибыльно, следовательно, с
экономической стороны эффективно [102, 161 с.].
Резюмируя, можно заключить, что уровень нитратов в овощных
корнеплодах во многом определяется их биологическими особенностями и
условиями выращивания. Содержание нитратов является суммарным
отражением действия многих факторов, влияющих на жизнедеятельность
растений. Обзор литературы показывает важность исследований по
производству продукции столовых корнеплодов с низким содержанием
нитратов.
Таким образом, как показывает анализ литературных источников,
исследования по органическому (экологическому) земледелию являются
актуальными и имеют важное значение для производителей и потребителей
растеневодческой, в частности овощной продукции
25
2
ПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ
МЕТОДИКАПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
УСЛОВИЯ
И
2.1 Почвенно-климатические условия
Научно-исследовательские работы по тематике диссертационной работы
проводились в 2012-2014гг на опытных стационарах отдела технологии
возделывания и семеноводства овощных культур Казахского научноисследовательского
института
картофелеводства
и
овощеводства,
расположенных в предгорной зоне юго-востока Казахстана, на северном склоне
Заилийского Алатау на высоте 1000-1050 м над уровнем моря [103].
Почвенный покров предгорной зоны юго-востока Казахстана представлен
разнообразными типами почв с различными механическим составом. В
большей части почвы хорошо обеспечены подвижными формами элементов
питания, находятся в сравнительно хороших условиях рельефа, доступны
поливу, механизированной обработке и являются благоприятными для
возделывания овощных культур.
Предгорно-степная зона юго-востока Казахстана располагается на высоте
800-1400м. Под типчаково-ковыльной растительностью (с разнотравьем и
кустарниками) залегают темно-каштановые почвы, под богатой разнотравнозлаковой растительностью с кустарниками (пырей, костер, ежа, мятлик,
молочай, солодка, шиповник) на высоте 1200-1400 м в небольшом количестве
залегают среднегумусные черноземы
Чернозем среднегумусный сверху имеет дернину темно-серого (почти
черного) цвета, ниже залегают перегнойно-аккумулятивный горизонт
зернистой структуры, пронизанный корнями и ходами зернистой структуры,
пронизанный корнями и ходами землероев. Подгоризонты залегают на глубине:
А1-5-15 см, А2-15-32 см, В1- 32 - 45 см, (серо-коричневый с темными пятнами,
зернисто- комковатой структуры (В2 - 45 -65 см), светло - коричневый тяжелый
суглинок. Вскипание почвы наблюдается с глубины 52 см. Химический состав:
содержания гумуса в горизонте А=9-6 % (При Сгк: Сфк = 1,5) , азота - 0,60 0,25 % (при С : N - 11,5-12,3). Гумус проникает довольно глубоко, на глубине
75 см его содержание равно 1,3 %, валовые содержания P2O5 - 0,26-0,19 %,
K2O - 2,5-2,8 %, CaCO3 - 25 %, рH 6,8-7,7. Сумма поглощенных оснований - 4023 мг.-экв. на 100г почвы. Черноземная почва высокообеспечена
гидролизуемым азотом (до 148 мг/кг) и обменным калием (до 702 мг/кг), но в
ней мало усвояемого фосфора (8-16 мг/кг). Почва среднеобеспечена медью (2-5
мг) и марганцем (57-65 мг), бедна цинком (0,1мг/кг) и кобальтом (0,5 мг/кг),
богата бором.
В предгорной и горно-степной зонах на черноземах развито земледелие,
плодоводство и виноградарство. Богарные земли используются под посевы
зерновых. Здесь необходимы противоэрозионные мероприятия во избежание
26
смыва водой верхнего плодородного слоя почвы и для сохранения водопрочной
структуры почвы.
Темно-каштановые карбонатные почвы характеризуются гумусовым
профилем А + Б темно-серого или темно-бурого цвета мощностью 35-70 см с
довольно развитым собственногумусовым горизонтом А; последний достигает
28-30 см и имеет комковато-зернистую или пороховато-плоскокомковатую
структуру. Переходный горизонт делится на два подгоризонта (В1 и В2);
первый из них - бурный с каштановым оттенком, уплотненный, комковатой
структуры, второй - серо или грязно-бурый. Глубже залегают светло-бурый
(С1) и палево-бурый (С2), лёссовидный суглинок с обильным выделением
углекислых солей в виде белесых прожилок (СО2 карбонатов составляет 5-6
%). Прожилки гипса начинаются с глубины 43 см. Механический состав почвы
- средний и тяжелый суглинки. Химический состав: содержание гумуса в
горизонте А= 4,5-3,1 % (при Сrk : Cфк = 1,0 - 1,2), общего азота- 0,22-0,14 %
(при С : N = 11,5 - 10,5), валового P2O5 - 0,25-0,22 %, K2O - 3,3-3,26 и Na2O 18 %. Количество гумуса и азота по мере углубления профиля убывает
постепенно. Сумма поглощенных оснований равно 22-17 мг. экв. на 100 г
почвы с преобладанием кальция. Сумма воднорастворимых солей составляет
менее 0,1 %, pH 7,5-8,1, содержание подвижных форм (мг на 1 кг почвы); азот
легкогидролизуемый - 71-77, P2O5 - 6-14, K2O - до 588. Физические и воднофизические свойства: объемный вес - 1,16-1,25 г/ см3, удельный вес - 2,58-2,67,
общая порозность - 55-52 %, водопроницаемость - 50-60 мм/ч;
соответствующий ППВ запас влаги равен 382 мм, в том числе продуктивной
влаги - 259 мм. На конусах выноса развиты темно-каштановые выщелоченные
почвы. На темно-каштановых почвах на орошении возделываются технические
и плодоовощные культуры, картофель, на богаре - зерновые.
Светло-каштановые
почвы
имеют
сверху
буровато-серый,
слабоуплотненный подгоризонт А1 комковато-пороховатой структуры,
мощностью 5-6 см, глубже - до 24-25 см - буровато-темно-серый корешковатый
горизонт А2 мелкокомковатой структуры. Подгоризонт В1 и В2 серо-бурого
цвета, уплотненный, комковато-пороховато-пылеватой структуры. Ниже этих
подгоризонтов (60-130см) залегает лёсс. Новообразования углекислых солей - в
виде белесых прожилок, пятен и глазков. В пахотном слое имеются капролиты
червей. Механический состав - средние и тяжелые суглинки. Химический
состав: содержание гумуса составляет 3-2 %, общего азота - 0,19-0,12 % (при
отношении С : N = 8-9; Сrk : Cфк =1), фосфора - 0,24-0,12 %, K2O - 3-2 %, Na2O
- 1,8-1,5 %. Сумма поглощенных оснований равна 18-12 мг-экв./100г почвы.
Сумма воднорастворимых солей составляет 0,1 %, рH 7,7-8,0. Количество
усвояемых форм питательных элементов в почве равно (мг/кг): гидролизуемого
азота - 109-77, P2O5 - 8-10, K2O - 588-352, обеспеченность ими почвы
соответственно средняя, низкая и средняя-высокая. Физические и воднофизические свойства: объемный вес - 1,17-1,42 г/см3, удельный вес - 2,61-2,75,
общая порозоность - 55-51 % , влажность завядания - 7-8 % и ППВ - 24-20 %
при запасе влаги 320 мм и в том числе 226 мм продуктивной. Глубина
27
весеннего промачивания почвы равна 1,5-2 м. Светло-каштановые почвы
интенсивно используются в богарном (зерновые, люцерна) и орошаемом
земледелии (технические, овощные и кормовые культуры). Урожайность
культур повышается при внесении органо-минеральных удобрений, освоении
севооборотов и предотвращении эрозии почв.
Почва опытных участков Казахского НИИ картофелеводства и
овощеводства темно-каштановая, среднесуглинистая, имеющая полно развитый
профиль, ясно дифференцированный на генетические горизонты. В пахотном
слое почвы содержится 2,9-3,0 % гумуса; 0,18-0,20 % общего азота; 0,19 - 0,20
% валового фосфора. Почва среднеобеспечена подвижными формами
элементов питания. Содержание подвижного фосфора в пахотном слое
составляет 30-40 мг/кг почвы, обменного калия 350-390 мг/кг. Сумма поглощенных оснований (емкость катионного обмена) составляет 20-21 мг - экв. на
100 г почвы (таблица 1).
Таблица 1 - Основные агрохимические показатели почвы опытного участка
(темно-каштановая)
Глубина,
см
Гумус,
%
0-20
20-30
30-45
45-60
3,03
2,90
1,80
1,40
Валовые формы, %
азот
фосфор
калий
0,20
018
0,14
0,10
0,20
0,20
0,18
0,16
2,3
2,4
2,2
1,9
Подвижные
формы, мг/кг
фосфо калий
р
33
24
17
-
360
350
330
-
рН
(солевой)
7,3
7,3
7,4
-
Сумма
частиц,
<0,01
мм
%
39
41
44
-
Реакция почвенного раствора слабощелочная, близка к нейтральной (рН
7,3-7,4). Почва слабо и средне уплотнена, объемная масса составляет 1,1-1,2
кг/см3, наименьшая влагоемкость - 26,6 %.
Структура почвы - рыхлая, слабовыраженная. Почва заплывает при
поливе и от дождей, образуя плотную корку, которая нарушает ее водный и
воздушный режим. Это отрицательно влияет на получении массовых дружных
всходов мелкосемянных овощных культур.
Следует отметить, что данная агрохимическая характеристика почвы
опытного участка (предгорная темно-каштановая) соответствует ее исходным
показателям. В результате длительной эксплуатации в сельскохозяйственном
производстве, как основное средство производства, данные подтипы почв
(темно-каштановая) подверглись существенному изменению основных
параметров плодородия.
28
Климат предгорной зоны юго-востока Казахстана является резкоконтинентальным. Средняя температура июля 22-24º С тепла, января - 6-10ºС
мороза. Устойчивый переход температуры воздуха через 0º С весной
происходит в конце II - начале III декады марта, осенью - в конце I - начале III
декады ноября. Сумма положительных температур составляет 3450-37500С, а
сумма температур за период выше 100С колеблется в пределах 3100-34000С
Весенние заморозки прекращаются в III декаде апреля, осенние возобновляются в III декаде сен- тября - начале октября. Средняя продолжительность
безморозного периода - 140-170 дней. Годовое количество осадков - 350-600
мм. [103, 202 с]. За теплый период выпадает 120-300 мм. Устойчивый снежный
покров образуется в конце ноября - начале декабря и лежит 85-100 дней.
Высота снега достигает 20-35 см. Метеорологические показатели в годы
проведения исследований (2012-2014 гг) существенно отличались от
многолетних данных. Погодные условия 2012 года отличались сильной
засушливостью и высокими температурами (таблица-2). Так, среднемесячная
температура воздуха была в апреле месяце 15,570С (по среднемноголетним
данным - 9,20С), в мае - 18,6 (14,5), июне - 23,51 (18,80С), июле - 23,7 (21,50С),
августе - 23,40С (20,90С). В сентябре среднемесячная температура воздуха была
ниже по сравнению со среднемноголетними - 16,70С (17,6).
Таблица 2 - Метеорологические показатели за вегетационный период 2012 г.
Показатель
Сроки
Месяцы
(декады, апрель
май
июнь
июль
годы)
Темпера- І декада
13,7
17,8
23,03
25,9
тура, 0С
ІІ декада
17,5
18,9
21,93
21,5
ІІІ декада
15,5
19,14
25,57
23,8
Сред.мес. 15,57
18,6
23,51
23,7
Многоле
9,2
14,5
18,8
21,5
т
ОтносиІ декада
70,4
68,0
49,2
50,6
тельная
ІІ декада
43,4
56,0
50,6
60,9
влажІІІ декада
55,5
51,6
55,6
49,5
ность,
Ср.мес.
56,4
58,53
51,8
53,67
%
Многоле
66,3
61
55
49,2
т
Осадки,
І декада
4,8
15
23,6
13,5
мм
ІІ декада
24,5
9,5
ІІІ дек.
21,5
2,7
1,1
11,1
За месяц
26,3
42,2
24,7
34,1
Многоле
90,6
81,2
57,7
21,8
т.
Примечание - Данные метеопоста «КазНИИКО» [104]
29
Сред.
за вег.
авгус
т
23,9
24,6
21,8
23,4
20,9
сентяб
рь
19,4
17,6
13,5
16,7
17,6
51,5
46,4
54,1
50,7
47,6
57,8
56,1
63,1
59,0
57
57,92
52,23
54,9
55,0
55
0,5
0,5
17,5
1,0
1,5
14,0
16,5
23,1
57,9
35,5
50,9
144,3
288
20,62
20,34
19,88
20,3
17,1
Количество осадков также было значительно меньше среднемноголетних,
так в апреле месяце сумма осадков была 26,3 мм (среднемноголетние - 90,6
мм), апреле - 42,2мм (81,2 мм), июне - 24,24 мм (57,7 мм), августе - 0,5 мм
(17,5мм), сентябре - 16,5мм (23,1 мм).
Экстремальные погодные условия 2012 г. неблагоприятно отразились на
росте развитии овощных культур (морковь, свекла столовая).
Погодные условия 2013 г также отличались от среднемноголетних данных.
Таблица 3 - Метеорологические показатели за вегетационный период 2013 года
Осадки, мм
Относительная
влажность, %
Температура, 0С
Метеопоказатели
Вегетационный период (месяцы)
апрель май июнь июль август сентябрь
І декада
ІІ декада
ІІІ дек.
16,05
18,7
20,4
20,75
21,2
20,77
25,6
24,5
29,1
28,0
29,0
30,9
31,4
25,1
27,3
28,2
21,72
21,98
Сумма
(среднее)
за
вегетацию
25,0
23,4
25,0
ср.месяц
18,4
20,9
26,4
29,3
27,9
23,97
24,5
многолетние
І декада
ІІ декада
ІІІ дек.
9,2
14,5
18,8
21,5
20,9
77,65
70,8
78,6
68,5
70,7
64,5
65,5
67,2
68,8
65,3
59,3
56,6
60,6
79,7
57,3
38,7
66,5
53,8
62,7
69,0
63,3
ср.месяц
75,7
67,9
67,2
60,4
65,8
53,0
65,0
многолетние
І декада
ІІ декада
ІІІ дек.
66,0
61,0
55,0
49,2
47,6
57,0
57,9
50,2
77,5
33,5
15,0
5,5
27,5
43,0
15,0
15,5
1,3
6,7
10,5
20,5
37,0
7,5
5,0
-
132,0
146,7
94,5
ср.месяц
161,2
48,0
73,5
18,5
66,5
5,0
373,2
многолетние
90,6
81,2
57,7
21,8
17,5
23,1
288,0
17,6
17,1
Примечание - Данные метеопоста «КазНИИКО» [105]
В 2013 году временами отмечены продолжительные пониженные
температуры в весенний и летний периоды, которые чередовались с сильно
высокими температурами. Часто наблюдались резкие перепады температуры
воздуха. По сравнению с многолетними данными температура воздуха в 2013
году была значительно выше - 17,1 и 24,50С. Количество атмосферных осадков
в 2013 году было заметно больше по сравнению с предыдущим 2012 годом и
30
многолетними показателями. Так, в вегетационный период 2013г выпало 373
мм осадков при 288 мм по многолетним данным. Относительная влажность
воздуха в 2013г также превышала среднемноголетние значения и отличалась
более высокими показателями (таблица 3).
В целом, метеорологические условия отчетного 2013 года были
относительно благоприятными для таких холодостойких овощных культур, как
морковь и столовая свекла.
Метеорологические условия 2014 г.
Погодные условия отчетного года (2014г.) были крайне неблагоприятными
и существенно отличались от среднемноголетних данных (таблица 4). Весна
была холодной при большом количестве осадков. Продолжительные низкие
температуры воздуха и почвы при избытке влаги оказали отрицательное
влияние на появление всходов и развитие ранневысеваемых овощных культур
(морковь, свекла столовая). При этом наблюдалось развитие заболеваний.
Температура воздуха в 2014 г по сравнению с 2013 г была значительно ниже: в
апреле на 8,380С (18,4 и 10,020С соответственно по годам), мае - на 3,50С, июне
- 4,40С, июле - 3,80С. Температура воздуха в 2014 году существенно
отклонилась и от среднемноголетних данных.
Таблица 4 - Метеорологические показатели за вегетационный период 2014 года
(данные метеопоста «КазНИИКО»)
Относительная
влажность, %
Температура, 0С
Метеопоказатели
Вегетационный период (месяцы)
апрель май июнь июль август сентябрь
1
І декада
ІІ декада
ІІІ декада
2
9,07
6,5
14,5
3
18,4
14,5
19,1
4
15,8
24,9
25,4
5
24,8
26,6
25,0
6
22,7
21,8
23,2
7
19,1
12,7
13,9
Сумма
(среднее)
за
вегетацию
8
18,3
17,8
20,2
ср.месяц
10,02
17,34
22,03 25,5
22,6
15,2
18,8
многолетние
І декада
ІІ декада
ІІІ декада
9,2
14,5
18,8
20,9
17,6
17,1
73,7
77,8
80,0
56,9
48,7
55,8
64,4
54,3
51,3
60,2
51,4
51,8
46,5
46,1
39,7
43,6
64,7
70,3
57,5
57,2
58,2
ср.месяц
77,2
53,8
56,7
54,5
44,0
59,6
57,6
многолетние
66,03
61,0
55
49,2
57,0
57,0
57,9
Продолжение таблицы 4
31
21,5
Осадки, мм
1
І декада
ІІ декада
ІІІ декада
2
31,5
32,0
70
3
58,0
4
7,5
10,0
-
5
0,6
6,4
6
12,5
-
7
0,1
0,4
0,4
8
39,7
54,9
134,8
ср.месяц
многолетние
133,5
58,0
17,5
7,0
12,5
0,9
229,4
90,6
81,2
57,7
21,8
17,5
22,1
288,0
Примечание - Данные метеопоста «КазНИИКО» [106]
Длительный дождливый и холодный весенний период затем сменялся
летним периодом с высокими температурами воздуха при продолжительном
отсутствии и минимальном количестве атмосферных осадков. Жаркая погода
при низкой относительной влажности воздуха угнетающе влияла на рост и
развитие овощных культур.
Следует также отметить резкие колебания температуры воздуха в дневное
и ночное время в летний период. Так, днем температура воздуха достигала 32360С, а ночью опускалась до 10-140С, что крайне неблагоприятно для
формирования вегетативной биомассы и продуктовых органов овощных
культур (корнеплоды).
В 2014 году наблюдалось неравномерное распределение атмосферных
осадков в вегетационный период (апрель - сентябрь), что является
особенностью метеопоказателей текущего сезона. В текущем году осадков
выпало намного меньше, чем в 2014 г: в апреле - почти на 30 мм, июне - 56 мм,
июле - 11,5 мм.
В течение вегетации овощных культур, путем проведения агротехнических
мероприятий (поливы, подкормки, междурядные обработки, борьба с вредными
организмами и др.), снижалось отрицательное влияние неблагоприятных
метеорологических условий на рост и развитие растений, формирование урожая
корнеплодных овощных культур.
2.2 Методика проведения исследований
Научно - исследовательские работы проводились в соответствии с
нижеприведенными классическими методиками, методическими указаниями,
рекомендациями
и
инструкциями,
принятыми
в
растениеводстве
(овощеводстве), почвоведении и агрохимии:
- Агрохимические методы исследования почв (М.,1975); [107-108].
- Юдин Ф.А. Методика агрохимических исследований (М., 1980); [108, 267
с., 109].
- Доспехов Б.И. Методика полевого опыта (М.,1985); [108, 267 с.; 110];
- Методика опытного дела в овощеводстве и бахчеводстве (Под ред.
В.Ф.Белика; М., 1992) [108, 267 с.; 111];
- Методика физиологических исследований в овощеводстве и бахчеводстве
(под ред. В. Ф. Белика; М., 1970) [112];
32
- Методические указания по определению нитратов в продукции
растениеводства (М.,1986) [108, 267 с.; 113];
- Основные методы фитопатологических исследований (Под ред. А.Е.
Чумакова; М., 1974) [114];
-Методические указания по проведению регистрационных испытаний
гербицидов, дефолиантов, десикантов и регуляторов роста растений (Алматы Акмола, 1997) [115];
- Методические указания по проведению регистрационных испытаний
инсектицидов, акарицидов, биопрепаратов и феромонов в растениеводстве
(Алматы - Акмола, 1997) [116];
- Методические указания по проведению регистрационных испытаний
фунгицидов, протравителей семян и биопрепаратов в растениеводстве (Алматы
- Акмола, 1997) [117];
- Широков Е.Т., Палилов Н.А., Дьяченко В.С., Сокол П.Ф., Болотских А.С.,
Васина В.И. Методические указания по проведению научно-исследовательских
работ по хранению овощей (М., 1982) [118].
При выполнении данной диссертационной работы проводились
сопутствующие к основным исследованиям учеты, наблюдения и анализы.
Фенологические наблюдения проводились для определения сроков
наступления и прохождения основных фенологических фаз развития растений в
зависимости от изучаемых элементов технологий возделывания и различных
сортов столовой свеклы и моркови. После посева семян были отмечены сроки
наступления и прохождения фенофаз: фаза появления всходов - единичных (10
% растений) и массовых (75 % растений), пучковой и технической (товарной)
спелости корнеплодов.
Для изучения интенсивности роста и развития растений, динамики
накопления биомассы столовой свеклы и моркови в зависимости от изучаемых
агроприемов и сортовых особенностей этих корнеплодных культур, на
опытных участках были проведены биометрические исследования.
Уборка и учет урожая продукции по вариантам опытов с изучением
элементов агротехнологий, а также по новым сортам столовой свеклы и
моркови были проведены в фазу технической спелости корнеплодов в период
уборки культур сплошным методом с определением его структуры
поделяночно на каждой повторности опыта.
Для оценки лежкоспособности при длительном хранении и устойчивости к
заболеваниям, поражающим корнеплоды при хранении, были изучены новые
сорта моркови (5) и свеклы столовой (5) селекции Казахстана, а также стран
дальнего и ближнего зарубежья.
Агротехника в опытах со столовой свеклой и морковью общепринятая для
почвенно-климатических условий предгорной зоны юго-востока Казахстана.
Подготовка почвы на опытных участках столовых корнеплодов заключалась в
уборке растительных остатков предшествующей культуры, зяблевой вспашке,
ранневесеннем бороновании в 2 следа (для закрытия влаги) и планировке
33
полей. Посев семян проведен в 1-2-декадах апреля на предварительно
сформированные гребни (ширина междурядий - 70 см) 2-строчным (свекла) и 3строчным (морковь) способом. Норма расхода семян свеклы - 7-8 кг/га,
моркови - 3-4 кг/га. До появления всходов культур были внесены почвенные
гербициды пирамин турбо в сочетании с гербицидом дуал голд (свекла) и
гезагард (морковь). В период вегетации уход за растениями моркови и свеклы
состоял из прореживания, из прополок вручную, 4-5 (морковь) и 7-8 (свекла)
вегетационных поливов. Против вредителей моркови и свеклы (блощки, тли)
посевы в период вегетации культур обрабатывались инсектицидами Би58новый, актеллик, каратэ. Против болезней растения обрабатывались
фунгицидами байлетон, топаз, фундазол.
На опытных участках по изучению экологических аспектов
технологических процессов при выращивании свеклы и моркови использованы
сорта отечественной селекции (КазНИИКО) Кызылконыр и Алау
соответственно. В опытах по сохраняемости использованы дополнительно и
другие сорта.
Фенологические наблюдения и учеты фаз развития овощных культур
проводились по общепринятой методике А.И. Руденко (1950).
Для оценки качественных показателей продукции в зависимости от
технологических процессов и сортовых особенностей столовой свеклы и
моркови были анализированы их продуктовые органы (корнеплоды), в которых
определяли содержание сухих веществ, сахаров, витаминов и нитратов с
использованием следующих классических методик:
- сухое вещество - методом высушивания;
- общий сахар - по Бертрану;
- витамин С - по Мурри;
- каротин - по Мурри;
- нитраты - потенциометрически с использованием ионселективных
электродов
В основные фазы вегетации овощных культур отобраны почвенные
образцы. Почвенные исследования проведены по следующим методикам:
- рН - потенциометрически;
- гумус - по Тюрину;
- нитратный азот - по Гряндваль-Ляжу с дисульфофеноловой кислотой;
- подвижный фосфор и обменный калий - по Мачигину с дальнейшим
определением Р2О5 на электрофотоколориметре, К2О - на пламенном фотометре
[103, 202 с.].
Учет урожая овощных культур проведен сплошным методом поделяночно
на каждой повторности полевого опыта с определением структуры урожая.
Расчеты экономической эффективности применения удобрений под
овощные культуры проводились по Н.Баранову (М., 1979) [119].
3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
34
3.1 Агрохимическое и экологическое состояние орошаемых темнокаштановых почв предгорной зоны в зависимости от видов овощных
севооборотов и систем применения удобрений
Почвенные исследования по диссертационной работе проводились в
условиях 3 видов овощных севооборотов:
- 8 польный овоще-травяной севооборот (зерновые с подсевом трав,
многолетние травы, картофель, капуста, огурец, томат, столовые
корнеплоды);
- 4-польный интенсивный овощной севооборот (капуста, огурец, томат,
столовые корнеплоды);
- 3-польный короткротационный овоще-зерновой севооборот (зерновые,
картофель, лук репчатый + столовые корнеплоды) [103, 203 с.].
В годы проведения (2012-2014гг) почвенных исследований в 8-польном
овоще-травяном севообороте полевые опыты заложены на культурах люцерны,
огурца, томата и свеклы столовой, в 4-польном интенсивном овощном
севообороте - на культурах капусты, огурца и моркови, в 3-польном
краткоротационном овоще-зерновом севооборота - на культурах картофеля,
репчатого лука и столовой свеклы. Это связано с чередованием культур в этих
севооборотах в пространстве и во времени.
Для оценки состояния темно-каштановых почв предгорной зоны юговостока Казахстана, интенсивно используемых в орошаемом овощеводстве с
50-годов XX века, проведены почвенные исследования в условиях трех
совершенно разных севооборотов. Почвенные образцы были отобраны в 3
срока: весной, летом и осенью. Лабораторно-аналитические работы
выполнялись в Казахском НИИ почвоведения и агрохимии им. У.У.Успанова.
Следует отметить, что почвенные исследования проводились совместно с
учеными КазНИИПиА им.У.У.Успанова [103, 204 с.; 108, 268 с.].
Из аналитических данных видно, что предгорные темно-каштановые
почвы имеют разные агрохимические и агрофизические свойства в зависимости
от видов овощных севооборотов и систем их удобрения. При этом отмечено
существенное расхождение параметров почвенного плодородия от исходных
103, 205 с.; 108, 269 с.].
Известно, что главным показателем плодородности почвы является
содержание и запасы гумуса. Исходное содержание гумуса в темнокаштановых почвах предгорной зоны юго-востока Казахстана (почвы опытного
стационара КазНИИКО) составляло 3,0 % [108, 270 с.]. Об этом
свидетельствует
данные
почвенных
разрезов,
заложенных
и
проанализированных в 1981 г. профессором М.Мамышевым. Здесь в пахотном
слое почвы (0-30 см) содержалось 3,03 % гумуса, 0,16-0,19 % общего азота,
0,18-0,20 % валового фосфора и 2,3-2,4 % валового калия. Высокое значение
имели и другие исходные параметры почвы. После 30 лет эксплуатации данных
почв в сельскохозяйственном производстве, в частности в орошаемом
овощеводстве, отмечено существенное ухудшение основных свойств
35
предгорной темно-каштановой почвы. Об этом свидетельствуют результаты
почвенных исследований за 2012-2014 годы [103, 205 с.].
Основным показателем плодородности почвы является содержание гумуса.
Нами были обследованы различные виды севооборотов и проанализированы
почвенные образцы, взятые на участках с различными овощными культурами
(столовыми корнеплодами).
Таблица 5 - Содержание гумуса и валовых форм элементов питания в почве
№№
образцов
7
8
9
34
35
36
37
38
39
Поле,
культура
Морковь
Свекла
столовая
Свекла
столовая
Глубина, см
Гумус %
Валовой
азот , %
0-20
20-40
40-60
0-20
20-40
40-60
0-30
0-30
0-30
1,91
1,30
1,16
2,29
1,57
1,16
2,46
1,36
0,95
0,140
0,126
0,070
0,154
0,112
0,070
0,168
0,112
0,098
Валовой
калий, %
3,15
2,94
2,73
2,88
3,34
2,66
3,28
3,34
2,61
Результаты почвенных исследований показали, что содержание гумуса
существенно снизилось по сравнению с исходным уровнем и колеблется в
широких пределах в зависимости от видов овощных севооборотов и систем
применения удобрений под овощные культуры (таблица 5) .
Как видно из содержания таблицы, в орошаемых темно-каштановых
почвах предгорной зоны юго-востока Казахстана, интенсивно используемого в
сельскохозяйственном производстве (картофелеводство, овощеводство)
длительное время (около 60 лет), содержание гумуса снизилось в среднем на
одну треть, что вызывает сильную обеспокоенность, является весьма
тревожным фактом ухудшения почвенной экосистемы.
Отмечено существенное снижение содержания гумуса в почвах овощных
севообротов - с 3,03 % до 1,60-2,46 %. То есть, количество гумуса уменьшилось
на 0,47-1,57 % (18,8-47,2 %). В то же время, под влиянием удобрений
произошло увеличение содержания гумуса. Однако, для достижения исходного
уровня гумуса в почве требуется длительное применение больших норм органоминеральных удобрений [108, 267 с.].
Кроме гумуса, в почве отмечено также увеличение валовых и подвижных
форм макро- и микроэлементов.
Содержание общего азота в пахотном слое почвы под посевами овощных
культур в зависимости от вида севооборотов и систем применения удобрений
колебалось в широких пределах - 0,112-0,168 %, что указывает на различную
обеспеченность почвы этим ценным элементом [108, 267 с.].
36
Таблица 6 - Содержание подвижных форм азота и углерода в темнокаштановой почве (2013 г.)
№№
образцов
№№ полей
Глубина взятия
образца, см
Гидролизуемый
азот, мг/кг
СО2, %
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Поле №1
0-20
20-40
40-60
0-20
20-40
40-60
0-20
20-40
40-60
0-20
20-40
40-60
0-20
20-40
40-60
0-20
20-40
40-60
0-20
20-40
40-60
0-20
20-40
40-60
33,6
25,2
16,8
19,6
25,2
19,6
30,8
16,8
25,2
25,2
28,0
22,4
28,0
22,4
19,6
28,0
25,2
22,4
30,8
25,2
22,4
30,8
25,2
25,2
0,6
4,2
2,50
0,9
2,64
2,80
2,65
2,82
3,13
0,85
0,9
2,31
0,82
1,48
1,48
1,32
1,51
3,15
0,9
2,31
2,82
0,33
1,98
2,16
Поле №2
Поле №3
Поле №4
Поле №5
Поле №6
Поле №7
Поле №8
По фосфору следует отметить достаточно высокий уровень как валовых,
так и подвижных форм. Так, в слое 0-30 см предгорной темно-каштановой
почвы содержалось от 0,172 до 0,214 % валового фосфора, в основном – 0,190,20 %, что соответствует исходному уровню [108, 268 с.].
Аналогичные данные получены и по калию. Валовые формы калия
колебались в пределах 2,61-3,34 %. В большинстве образцов валовое
содержание калия составило 2,5-2,6 %, т.е. на исходном уровне.
По подвижным формам элементов питания, легкоусвояемыми растениями,
отмечены средние и повышенные уровни.
37
Содержание легкогидролизуемого азота в почве колебалось в пределах 2034 мг/кг, что указывает на снижение эффективного плодородия темнокаштановой почвы. Следовательно, овощные (корнеплодные) растения не в
полной мере обеспечиваются ценным макроэлементом питания - азотом. Чтобы
удовлетворить потребность растений в азоте в почву необходимо вносить
большие нормы азотсодержащих удобрений, что чревато экологическими
последствиями, так как может привести к сосредоточению в почве и продукции
(корнеплодах) свободных нитратов. То есть, происходит загрязнение объектов
среды нитратами.
Следует выделить высокую обеспеченность почв опытного стационара
подвижными формами фосфора. В зависимости от видов овощных
севооборотов в почве содержалось 51-80 мг/кг и более P2O5. Это объясняется
длительным применением фосфорсодержащих удобрений на опытных участках
КазНИИКО. Здесь налицо факт зафосфачивания почвы. В результате
систематического, длительного внесения больших норм фосфорсодержащих
удобрений под овощные культуры (в т.ч. и под столовые корнеплоды)
произошла избыточная аккумуляция в почве фосфора. Вместе с фосфором в
почву поступили также и различные сопутствующие токсиэлементы - фтор,
свинец, кадьмий и другие, которые являются загрязнителями почвенной
экосистемы. Результаты наших исследований по загрязнению почвы тяжелыми
металлами приведены в подразделе 3.5.1.
В отличие от валовых форм калия, которые отличаются высоким
содержанием (2,6-3,3 %), отмечено значительное снижение содержания
подвижных форм калия. Во многих проанализированных почвенных образцах
содержание обменного калия (К2О) было низким - 240-295 мг/кг. Согласно
градации обеспеченности почв обменным калием, темно-каштановые почвы
предгорной зоны юго-востока Казахстана (опытный стационар КазНИИКО)
являются низкообеспеченными. В некоторых почвенных образцах содержание
обменного калия было средним - в пределах 300-350 мг/кг. Однако, в целом,
произошло значительное снижение содержания обменного калия, который
является одним из трех основных элементов питания. Некогда
высокообеспеченные темно-каштановые почвы предгорной зоны юго-востока
Казахстана в настоящее время сильно ухудшили свои свойства по содержания
легкоусвояемого растениями калия [108, 268 с.].
Содержание углерода (СО2) в пахотном слое почвы колебалось в широких
пределах - от 0,33-0,6 до 1,32-2,65 %, что указывает на существенное отличие
как по видам севооборотов, так и от исходного содержания СО 2.
Реакция почвенного раствора (pH) в исходном для наших исследований
почвенном разрезе была слабощелочной (pH 7,3) и близкой к нейтральной (pH
7,1). В исследованных в 2012-2013 годы почвенных образцах опытных участков
отмечено подщелачивание почвы. Здесь значение pH было равно 8,02-8,20.
Следует отметить, что это является негативным явлением [108, 268 с.].
38
№№ поля
(культура)
Емкость поглощенных оснований (катионного обмена) почвы опытных
участков составила 15-17 мг-экв./100г почвы при исходном показателе 20-21
мг-экв./100 г. Среди катионов преобладает кальций (85-87 %) [108, 268 с.].
Если сопоставить исходные данные с нынешними показателями, то можно
наблюдать значительное ухудшение катионного обмена почвы.
По механическому составу почвы в овощных севооборотах были близки.
Содержание в них физической глины (илистой фракции менее <0,01 мм)
составляло от 42-48 % до 54-57 %, что соответствует средним суглинкам. В то
же время данные указывают на заметное утяжеление механического состава
почвы. Механический состав исходных образцов почв был среднесуглинистым
с содержанием фракций <0,01 мм в пределах 43-45 %. Очевидно, в процессе
сельскохозяйственного использования произошло изменение механического
состава темно-каштановой почвы в сторону ухудшения (таблица 7 ) [108, 268
с.].
Таблица 7 - Механический состав темно-каштановой почвы опытного
стационара под столовыми корнеплодами
Свекла
cтоловая
Морковь
Глуби
на
взяти
я
проб,
см
0-20
20-40
40-60
0-20
20-40
40-60
Абсол
ютносухая
навеск
а,
%
Н2О
2,7
2,5
2,18
2,88
2,84
2,9
Содержание фракции в % на абсолютную сухую почву
Размеры фракции, мм
Песок
пыль
Ил
3-х
1,00,250,050,010,005‹0,001 фракци
и
0,25
0,05
0,01
0,005
0,001
‹0,01
1,254
0,513
0,021
1,400
0,473
0,350
3,781
12,102
9,200
7,579
7,308
7,374
38,233
34,461
38,846
43,245
38,287
37,076
22,199
18,461
11,858
12,768
18,115
21,151
11,921
11,078
17,993
14,415
11,115
12,628
22,612
23,385
22,082
20,593
24,702
21,421
56,732
52,924
51,933
47,776
53,932
55,200
Тяжелый механический состав затрудняет обработку почвы орудиями
(плуги, культиваторы, бороны), увеличивает расходы ГСМ и износ
сельскохозяйственной техники, оказывает неблагоприятное влияние на
формирование внутрипочвенных продуктовых органов овощных культур
(корнеплоды). То есть, и по механическому составу почвы наблюдается
ухудшение показателей. Почвы стали бесструктурными, тяжелыми,
уплотненными
Таким образом, на основании результатов почвенных исследований,
можно заключить, что темно-каштановые почвы предгорной зоны юго-востока
Казахстана за длительный период использования в орошаемом овощеводстве
претерпели существенные изменения. Многие свойства почвы значительно
ухудшились, что является большой экологической проблемой. Параметры
почвенного плодородия (агрохимические, агрофизические и другие свойства) в
39
значительной степени определяются видами овощных севооборотов и
системами применения удобрений под овощные культуры [108, 268 с.].
3.2 Формирование биомассы и урожая моркови и свеклы столовой в
зависимости от системы применения удобрений в овощных севооборотах
Нормальное развитие растений и формирование ими мощной биомассы
имеет важное значение в экологическом плане, так как полноценно развитые
растения более устойчивы к вредным организмам и стрессовым факторам
внешней среды, обеспечивают получение добротной продукции с лучшими
качественными показателями.
Для определения интенсивности роста и развития, формирования
надземной (вегетативной) биомассы овощных культур на опытных участках
были проведены биометрические исследования. Как показывают результаты
биометрических исследований, условия минерального питания оказывают
существенное влияние на рост и развитие корнеплодных овощных растений,
формирование ими вегетативной биомассы и продуктовых органов.
Биометрические учеты растений столовой свеклы (2012 г.) подтверждают
высокую отзывчивость культуры на условия минерального питания (таблица 7).
На неудобренном контроле и удобренных с возрастающими нормами
элементов питания вариантах опыта по всем измеренным показателям
отмечены существенные отличия: общая масса растения - 435 и 498-640 г,
длина листочерешков - 39 и 44-48 см, количество листьев - 12 и 14-15 штук,
площадь листовой поверхности - 294 и 325-392 см2, средняя масса корнеплода 248 и 285-330 г соответственно.
Таблица 8 - Влияние минеральных удобрений на формирование биомассы
растений столовой свеклы (техническая спелость, 2012 г.)
Варианты
опыта
(NPK)
N0P0K0
N50P30K40
N100P60K80
N150P90K120
Общая Масса Длина Количе Площа Длина Диамет Масса
масса 1 листьев листьев ство
дь
корнеп
р
1
растени
с
с
листьев листьев лода, корнеп корнеп
я, г
черешка черешк
,
1 раст,
см
лода, лода, г
2
ми 1
ами, см шт./
см
см
раст., г
раст.
435
187
39
12,0
294
9,3
8,6
248
498
213
44
12,5
325
9,8
9,0
285
554
248
47
14,2
370
10,5
9,8
306
640
310
48
15,0
392
11,0
10,7
330
40
По культуре моркови влияние удобрений на накопление биомассы
проявилось более интенсивно (таблица 8).
Таблица 8 - Влияние минеральных удобрений на формирование биомассы
растений моркови (техническая спелость, 2012 г.)
Варианты
опыта
N0P0K0
N50P30K40
N100P60K80
N150P90K120
Общая
масса
одного
растения
,г
197
220
255
288
Масса
листьев
одного
растения,
г
43
50
60
71
Длина
листьев
(наибольшего
листа), см
36,8
39,3
43,4
42,9
Количество
листьев 1
растения,
шт.
8,5
9,6
11,0
12,0
Диамет
р
корнеплода,
см
4,6
5,0
5,5
5,8
Длина
корнеплода,
см
12,7
14,2
15,4
16,0
Средняя
масса
корнепл
ода, г
154
170
195
217
Растения были тучными, имели общую массу 1 растения 220-288 г (на
контроле – 197 г), более облиственными - 9,6-12,0 штук (8,5 штук). По
вариантам опыта в зависимости от обеспеченности питательными веществами
сформировались корнеплоды с разными параметрами: диаметр - 4,6 и 5,0-5,8
см, длина - 12,7 и 14,2-16,0 см, масса 154 и 170-217 г.
Биометрические учеты корнеплодных растений, проведенные в 2013 году,
также подтверждают высокую отзывчивость свеклы и моркови на условия
минерального питания.
Таблица 9 - Влияние минеральных удобрений на формирование биомассы
растений столовой свеклы (техническая спелость, 2013 г.)
Варианты
опыта
N0P0K0
N50P30K40
N100P60K80
N150P90K120
Общ Масса
ая
листье
масса
вс
1
череш
раст, ками,
г
г
422
205
496
256
558
283
614
320
Длина Колич Площа Длин Диамет Масса 1
листье ество
дь
а
р
корнеп
вс
листье листье корне корнеп
лода,
2
череш
в1
в, см плода лода,
г
ками, раст.,
, см
см
см
шт.
41
12,5
314
9,7
8,8
217
45
13,0
356
10,2
9,2
240
47
14,7
380
10,9
10,0
275
48
15,5
435
11,4
10,9
294
В опыте со столовой свеклой на неудобренном контроле и удобренных с
возрастающими нормами элементов питания вариантах по всем измеренным
показателям отмечены существенные различия. Здесь общая масса растения
свеклы составила 468г и 545 - 680г, длина листочерешков - 41см и 45-48 см,
количество листьев - 12,5штук и 14,0-15,5 штук, площадь листовой
поверхности - 314см2 и 356 - 435 см2. Выявлены существенные различия и по
формированию корнеплдодов. Так, средняя масса корнеплода свеклы столовой
41
на контроле составила 217г, а на удобренных разными нормами NPK вариантах
- 240 - 294г соответственно (таблица 9).
В опытах по культуре моркови удобрения оказали более действенное
влияние на формирование вегетативной биомассы и продуктового органа
культуры. Как видно из данных таблицы , морковные растения были тучными,
имели общую массу 1 растения в пределах 243 – 311 г при 220 г на
контрольном варианте. Количество листьев составляло 9,5-12,0 штук, что на 13,5 штук больше, чем у растений контрольного варианта. По вариантам
полевого опыта в зависимости от обеспеченности питательными веществами
сформировались корнеплоды с разными показателями: диаметр - 4,3 см и 5,0 5,7 см, длина - 13,0 см и 14,5 - 16,3 см, средняя масса – 167 г и 183 – 229 г
(таблица 10).
Таблица 10 - Влияние минеральных удобрений на формирование биомассы
растений моркови (техническая спелость, 2013 г.)
Варианты
опыта
N0P0K0
N50P30K40
N100P60K80
N150P90K120
Общая
Масса
Длина
Количест Диаме
масса 1 листьев листьев
во
тр
растени одного (наиболь листьев корнеп
я,
растени
шего
на 1
лода,
грамм
я,
листа), растении,
см
грамм
см
штук
220
243
278
311
53
60
70
82
37,0
39,5
43,6
43,1
8,7
9,8
11,2
12,2
4,3
4,8
5,4
5,7
Длина
корнеплода,
см
Средняя
масса
корнепл
ода,
г
13,0
14,5
15,7
16,3
167
183
208
229
Биометрические исследования в 8-польном овоще-травяном
севообороте
В условиях данного севооборота учеты биомассы растений были
проведены на культурах капусты, огурца, томата и столовой свеклы.
Результаты
биометрических
исследований
показали
высокую
отзывчивость свеклы столовой на внесение минеральных удобрений. Так, в
опытах с этой культурой на неудобренном контроле и удобренных с
возрастающими нормами элементов питания вариантах по всем измеренным
показателям отмечены существенные различия. Здесь общая масса растения
столовой свеклы составила 348 г (контроль) и 413 – 517 г, длина листья
черешков - 37 см и 39-45 см, количество листьев - 10,2 штуки и 12,4-14,7 штук,
площадь листовой поверхности - 291 см2 и 345-452 см2. Выявлены
существенные различия между вариантами опытов и по формированию
корнеплодов. Так, средняя масса корнеплода свеклы столовой на контроле
составила 154 г, а на удобренных разными нормами основных макроэлементов
питания (NPK) вариантах - 172-215 г соответственно (таблица 11).
42
Таблица 11 - Влияние системы удобрения на формирование биомассы
свекловичных растений 8-польный овоще-травяной севооборот (фенофаза техническая спелость, 2014 г.)
Варианты
опыта
N0P0K0
N50P30K40
N100P60K8
Общая
Масса Длина Количе Площад
масса 1 листье листье
ство
ь
растения
вс
вс
листье листьев
,г
черешк черешк в, шт.
1
ами, г ами, см
растения
, см2
348
194
37
10,2
291
413
241
39
12,4
345
472
275
43
13,8
404
Длина
корнепл
ода,
см
Диаметр
корнепл
ода,
см
Масса
1
корнеп
лода, г
8,6
9,0
11,2
7,5
8,3
10,0
154
172
197
11,8
10,7
215
0
N150P90K1
517
302
45
14,7
452
20
Биометрические исследования в 4-польном интенсивном овощном
севообороте
В условиях данного севооборота учеты биомассы растений были
проведены на культурах капусты, огурца, томата и моркови.
В опытах с морковью (четвертая культура интенсивного овощного
севооборота) система удобрения оказала более действенное влияние на
формирование вегетативного и продуктового органа культуры (таблица 12).
Растения существенно отличались друг от друга по степени развитости
биомассы в зависимости от фона и норм удобрений.
На естественном фоне на контроле морковные растения имели
наименьшую биомассу: масса 1 растения - 167 г, количество листьев 7 штук
при наибольшей длине 30,4 см, диаметр корнеплода 3,4 мм, длина корнеплода 11,2 см, масса корнеплода - 119 г. На удобренных вариантах растения были
более тучными, имели общую массу 1 растения в пределах 208-266 г при 220 г;
количество листьев составляло 7,4-9,3 штук, что на 0,4-2,3 штук больше, чем у
контрольных растений. По вариантам опыта в зависимости от норм удобрений
сформировались корнеплоды с разными показателями: диаметр - 3,8-4,9 см,
длина - 12,0-14,3 см, средняя масса - 145-180 г.
На органическом фоне на контроле морковные растения имели более
развитую биомассу, чем на естественном фоне. Здесь биомасса растений была
следующей: масса 1 растения - 217 г, количество листьев - 7,2 штуки, длина
листьев - 34,0 см, диаметр корнеплода 3,7 мм, длина корнеплода - 12,4 см,
средняя масса корнеплода - 156 г. На удобренных вариантах растения были
более тучными, имели общую массу 1 растения в пределах 251-302 г;
количество листьев составляло 8,6-10,5 штук. В зависимости от норм
удобрений сформировались корнеплоды с разными показателями: диаметр 4,5-5,4 см, длина - 13,8-15,7 см, средняя масса - 171-204 г. Эти биометрические
43
данные растений свидетельствуют о высокой эффективности минеральных
удобрений на фоне органических удобрений.
Таблица 12 - Влияние системы удобрения на формирование биомассы
морковных растений 4-польный интенсивный овощной севооборот (фенофаза техническая спелость, 2014 г.)
Варианты
опыта
N0P0K0
N50P30K40
N100P60K80
N150P90K120
N0P0K0
N50P30K40
N100P60K80
N150P90K120
Масса 1 Масса
Длина
Количест Диаметр
Длина
растения листьев наибольш
во
корнепло корнеморкови
1
его листа, листьев 1
да,
плода,
г
растен
см
растения,
см
см
ия,
шт.
г
Естественный фон
167
48
30,4
7,0
3,4
11,2
208
63
33,1
7,4
3,8
12,0
237
74
38,2
8,7
4,6
12,6
266
86
41,9
9,3
4,9
14,3
Органический фон - последействие 60 т/га навоза
217
61
34,0
7,2
3,7
12,4
251
80
40,7
8,6
4,5
13,8
284
92
44,5
9,8
5,0
14,7
302
98
45,8
10,5
5,4
15,7
Средняя
масса
корнепло
да, г
119
145
163
180
156
171
192
204
Биометрические исследования в 3-польном короткоротационном
зерно-овощном севообороте
В условиях данного севооборота (3-польный) учеты биомассы растений
были проведены на культурах картофеля, столовой свеклы и репчатого лука.
В полевых опытах со свеклой столовой наблюдалась высокая
эффективность применения NPK-удобрений на на фоне органических
удобрений (последействие навоза и соломы). Отмечены быстрые темпы роста и
накопления надземной биомассы (листья с черешками) и продуктового органа
(корнеплоды).
По данным биометрии свекловичных растений, проведенной в фазу
технической спелости корнеплодов, средняя масса 1 растения свеклы столовой
равнялась на контроле 434 г, на удобренных вариантах - 493-605 г, в т.ч. масса
листьев с черешками 1 растения составила на контроле 248 г, на удобренных
вариантах - 289-374 г. Длина наибольшего листа с черешками на контроле
равнялась 39 см, на удобренных вариантах - 42-45 см при общем количестве
листьев 12,6 и 13,0-15,0 штук на 1 растение. Под влиянием последействия
органических удобрений и возрастающих норм минеральных удобрений
увеличилась площадь ассимиляционного аппарата - 350 см2 и 427-493 см2.
Биометрические учеты показали существенные различия по размерам
корнеплодов. Так, длина корнеплода на контроле составила 9,5 см, диаметр 44
8,7 см, масса - 186 г. Эти показатели на удобренных вариантах составили 10,412,1 см, 9,5-11,5 см и 204-231 г соответственно (таблица 13).
Таблица 13 - Влияние системы удобрения на формирование биомассы
свекловичных растений 3-польный короткоротационный севооборот (фаза техническая спелость, 2014 г.)
Варианты
опыта
N0P0K0
N1P1K1
N2P2K2
N3P3K3
Масса Масса
Длина
Коли- Площадь Длина
1
листьев с листьев с чество листьев 1 корнерасте- черешчереш- листьев, растения, плода,
ния, г ками, г ками, см
шт.
см2
см
434
248
39
12,6
350
9,5
493
289
42
13,0
427
10,4
534
314
44
14,5
468
10,9
605
374
45
15,0
493
12,1
Диаметр
корнеплода,
см
8,7
9,5
10,6
11,5
Масса 1
корнеплода, г
186
204
220
231
Таким образом, применение минеральных удобрений на естественном и
органическом фонах (действие и последействие навоза, соломы), улучшает
условия минерального питания растений, способствуют интенсивному
развитию и формированию мощной биомассы овощных культур. При этом
более эффективны органо-минеральные системы удобрения овощных
севооборотов.
Урожайность овощных культур (столовых корнеплодов) является
основным показателем эффективности технологических разработок. Учитывая
это, мы в наших исследованиях определяли уровни урожая столовой свеклы и
моркови в зависимости от видов овощных севооборотов и системы их
удобрения.
В 4-польном интенсивном овощном севообороте в 2012-2013гг
возделывались, согласно чередования культур во времени и в пространстве,
капуста белокочанная, огурец, томат и морковь, соответственно были учтены
урожаи их продуктовых органов - кочанов, зеленцов, плодов и корнеплодов.
Здесь, в 4-польном севообороте, применение минеральных удобрений
обеспечило существенный рост продуктивности морковного поля (таблица 14).
На контроле урожайность корнеплодов в среднем за 2 года была минимальной 17,75 т/га. Существенный рост урожая моркови отмечен на удобренных
вариантах - 21,25-29,75 т/га, что составляет 19,72-67,61 % к контролю.
Наибольшая урожайность корнеплодов получена при внесении под культуру
N150P90K120.
45
Таблица 14 - Урожайность моркови в зависимости от норм удобрений в 4польном интенсивном овощном севообороте (2012-2013 гг.)
Варианты
опыта
Урожайнос
ть
корнеплодо
в, т/га (2012
г.)
17,5
20,9
25,2
29,0
1. N0P0K0
2. N50P30K40
3. N100P60K80
4. N150P90K120
Р, % 2,84 3,21
НСР05, т/га 2,64 2,51
Прибавка
урожая моркови
т/га
%
3,4
7,7
11,5
19,4
44,0
65,7
Урожайность
корнеплодов,
т/га (2013 г.)
18,0
21,6
26,3
30,5
Прибавка
урожая моркови
т/га
%
3,6
8,0
12,5
20,00
46,11
69,44
В 3-польном короткоротационном овоще-зерновом севообороте в 20122013 годы изучались в пространстве и во времени, согласно чередования
культур, следующие культуры: зерновые (ячмень), картофель, лук репчатый,
свекла столовая. Установлено, что улучшение условий минерального питания
путем внесения удобрений оказывает положительное влияние на
продуктивность изученных культур севооборота.
Здесь, в 3-польном короткоротационном овоще-зерновом севообороте,
улучшение условий минерального питания путем внесения удобрений оказало
положительное влияние на продуктивность столовой свеклы (таблица 15).
Таблица 15 - Урожайность столовой свеклы в зависимости от норм удобрений
в 3-польном короткоротационном овоще-зерновом севообороте (2012-2013 гг.)
Варианты
опыта
Урожайнос
ть
корнеплодо
в, т/га
(2012 г.)
24,4
30,5
35,8
41,6
1. N0P0K0
2. N50P30K40
3. N100P60K80
4. N150P90K120
Р, % 2,87 2,29
НСР05, т/га 3,81 2,57
Прибавка
урожая свеклы
т/га
%
6,1
11,4
17,2
25,0
46,7
70,5
Урожайность
корнеплодов,
т/га (2013 г.)
26,0
31,4
37,5
43,7
Прибавка
урожая свеклы
т/га
%
5,4
11,5
17,7
20,77
44,23
68,08
Урожайность столовой свеклы при удобрении культуры повысилась с
25,20 т/га (контроль) до 30,95-42,65 т/га (среднее за 2 года). Дополнительно к
46
контролю получено 5,75 т/га (22,82 %), 11,45 т/га (45,44 %) и 17,45 т/га (69,25
%) урожая корнеплодов соответственно по вариантам полевого опыта.
В 8-польном овоще-травяном севообороте в 2013 году, согласно
чередования культур в пространстве и во времени, учитывалась
продуктивность люцерны, огурца, томата и свеклы столовой. Результаты
полевых опытов показали, что урожайность изученных овощных культур
определяется условиями их минерального питания.
Урожайность столовой свеклы на контроле была наименьшей в опыте и
составила 26,1 т/га. Это связано с ухудшением условий минерального питания
культуры. Внесение в почву возрастающих норм минеральных удобрений
повысило продуктивность столовой свеклы. Под влиянием удобрений получено
9,96 - 43,30 % дополнительного урожая корнеплодов (таблица 16) [108, 269 с.].
Таблица 16 - Урожайность свеклы столовой в зависимости от норм удобрений в
8-польном овоще-травяном севообороте, 2013 г.
Варианты
I
1. N0P0K0
27,3
2. N50P30K40
30,1
3. N100P60K80
32,8
4. N150P90K120 37,5
SX, % 2,52
НСР 095, т/га 2,56
Повторности
II
III
25,0
27,0
35,4
35,8
26,4
29,2
31,5
39,7
IV
25,6
28,6
34,2
36,4
Средняя
урожайнос
ть
корнеплод
ов, т/га
26,1
28,7
33,5
37,4
Прибавка урожая
т/га
%
2,6
7,4
11,3
9,96
28,35
43,30
Учеты урожая и продуктивность овощных культур в 8-польном
овоще-травяном севообороте
По данному севообороту в отчетном 2014 году определена урожайность
капусты, огурца, томата и столовой свеклы.
В опытах со столовой свеклой минеральные удобрения также проявили
высокую эффективность, повышая продуктивность культуры на 11,27; 23,51 и
42,81 % соответственно по изученным нормам удобрений (таблица 17).
На контроле уровень урожая корнеплодов был сравнительно невысоким 28,5 т/га. От применения малых доз элементов питания (N 50P30K40) свеклы
увеличился на 3,1 т/га, умеренных доз (N100P60K80) - на 6,7 т/га, повышенных
доз - (N150P90K120) - 12,2 т/га.
47
Таблица 17 - Урожайность свеклы столовой в зависимости от норм удобрений,
2014 г. (8-полный овоще-травяной севооборот)
Варианты
I
1. N0P0K0
30,2
2. N50P30K40
33,0
3. N100P60K80
34,1
4.
41,5
N150P90K120
SX, % 2,87
НСР095, т/га 3,16
Повторности
II
III
28,8
31,0
37,4
40,4
26,9
30,2
36,5
43,6
IV
27,9
32,3
32,8
37,2
Средняя
урожайность
корнеплодов,
т/га
28,5
31,6
35,2
40,7
Прибавка урожая
т/га
%
3,1
6,7
12,2
11,27
23,51
42,81
Учеты урожая овощных культур в 4-польном интенсивном овощном
севообороте
В 2014 году в условиях данного севооборота определялась
продуктивность капусты, огурца, томата и моркови. Были учтены урожаи
продуктовых органов данных овощных культур (кочаны, зеленцы, плоды и
корнеплоды).
Таблица 18 - Влияние системы удобрения на урожайность корнеплодов
моркови, 2014 г. (4-польный интенсивный овощной севооборот)
Варианты
Повторности
II
III
Прибавка урожая
т/га
%
19,1
20,5
23,2
29,3
3,3
6,5
10,2
17,65
34,76
54,55
Органический фон - последействие (60т/га навоза)
21,5
20,4
18,5
20,7
20,3
23,7
25,0
24,4
23,2
24,1
3,8
27,6
25,8
26,9
29,5
27,5
7,2
31,0
32,7
30,0
29,6
30,8
10,5
18,72
35,47
51,72
I
1. N0P0K0
2. N50P30K40
3. N100P60K80
4.
N150P90K120
1. N0P0K0
2. N50P30K40
3. N100P60K80
4.
N150P90K120
SX, % 3,22
НСР095, т/га 2,46
17,4
22,2
25,8
32,1
Средняя
урожайность
IV
зеленцов,
т/га
Естественный фон
18,2
20,0
18,7
21,6
23,8
22,0
26,5
25,4
25,2
28,4
25,7
28,9
48
В полевых опытах с морковью в зависимости от системы удобрения
культуры сформировались различные величины урожая корнеплодов (таблица
18).
Применение минеральных удобрений как на естественном фоне, так и на
органическом фоне обеспечило существенный рост продуктивности
морковного поля. На неудобренном контроле урожайность корнеплодов была
минимальной и составила 18,7 т/га. Существенный рост урожая моркови
отмечен на удобренных вариантах - 22,0 - 28,9 т/га, что составляет 17,65 - 54,55
%. На органическом фоне уровни урожаев моркови были еще выше. Так, на
контроле получено 20,3 т/га урожая корнеплодов, на удобренных вариантах 24,1-30,8 т/га. Наибольшая прибавка урожая моркови к контрольным вариантам
получена при внесении под культуру N150P90K120 - 54,55 и 51,72 %.
Учеты урожая и урожайность картофеля и овощных культурв 3польном короткоротационном зерно-овощном севообороте
В условиях данного севооборота определены урожаи картофеля, столовой
свеклы и репчатого лука.
В полевых опытах со столовой свеклой уровни урожая корнеплодов
определялась условиями минерального питания культуры (таблица 19).
Урожайность столовой свеклы при удобрении культуры возрастающими
нормами NPK-удобрений повысилась с 29,2 т/га (контроль) до 33,8-40,9 т/га.
Дополнительно к контролю получено 4,6 т/га (15,75 %); 8,1 т/га (27,74 %) и 11,7
т/га (40,07 %) урожая корнеплодов соответственно по удобренным вариантам
опыта.
Таблица 19 - Урожайность столовой свеклы в зависимости от норм удобрений,
2014 г. (3-польный короткоротационный овоще-зерновой севооборот)
Варианты
I
1. N0P0K0
28,5
2. N50P30K40
34,2
3. N100P60K80
38,3
4. N150P90K120
40,4
SX, % 1,98
НСР095, т/га 2,26
Повторности
II
III
31,3
35,7
39,5
40,9
27,4
33,1
36,8
43,0
IV
29,4
32,0
34,7
39,2
Средняя
урожайност
ь
корнеплодо
в, т/га
29,2
33,8
37,3
40,9
Прибавка урожая
т/га
%
4,6
8,1
11,7
15,75
27,74
40,07
Таким образом, улучшение условий минерального питания растений путем
внесения удобрений способствует повышению продуктивности севооборотных
полей, занятых под овощными корнеплодами [108, 270 с.].
49
Рисунок 1 - Биометрия моркови в поле
Рисунок 2 - Биометрия моркови
и свеклы в лаборатории
б
а
Рисунок 3 – Определение размеров и массы корнеплодов моркови
аб
Рисунок 4 - Определение биомассы овощных культур
50
3.3 Влияние условий минерального питания на биохимический состав
столовых корнеплодов
В овощеводстве качественные показатели производимой продукции имеют
очень важное значение, поскольку непосредственно связано со здоровьем
населения. Овощи очень важны для полноценного сбалансированного питания,
употребляются ежедневно, в связи с чем важна их добротность и экологическая
безопасность. Известно, что практически все виды овощей используются в
пищу свежими или после неглубокой переработки. Поэтому выращенные
урожаи овощных культур должны быть экологически чистыми, чтобы не
навредить
человеческому
организму
токсиостатками,
а
также
высоковитаминными, за что ценятся овощи.
Биохимический состав выращенного урожая овощей (корнеплодов) во
многом зависит от сортовых особенностей возделываемых культур и
применяемых агротехнологий. Среди агроприемов действенное влияние на
качество продукции оказывают удобрения, поскольку они определяют условия
минерального питания овощных культур. При этом как избыточное питание
растений, так и недостаток питательных веществ могут оказать отрицательное
влияние на биохимический состав продукции.
В этой связи, учитывая пищевую значимость качества овощной
продукции, нами были проведены биохимические анализы урожая моркови и
свеклы в лаборатории массовых анализов растений КазНИИКО. Установлено,
что качественные показатели корнеплодов в определенной степени зависит от
вносимых под культуры норм удобрений.
В 2012 году качественные показатели корнеплодов моркови при внесении
минеральных удобрений несколько снижались (таблица 20) . Отмечено
уменьшение сухих веществ с 13,88 (контроль) до 12,94-13,64 %, общего сахара
- с 10,10 до 8,75-9,40 %. В то же время наблюдалось положительное влияние
удобрений на содержание витамина С (8,14-8,24 мг %).
Таблица 20 - Влияние удобрений на качественные показатели корнеплодов
моркови (2012 г.)
Варианты
1.N0P0K0
2.N50P30K40
3.N100P60K80
4.N150P90K120
Сухое
вещество, %
13,88
13,64
12,94
13,30
Общий
сахар, %
10,10
8,75
9,25
9,40
Витамин С,
мг/ %
8,14
7,83
8,24
8,14
Нитраты,
мг/кг
90
106
161
216
В опытах со свеклой столовой отмечено положительное влияние
умеренных норм удобрений на качество корнеплодов. Так, при внесении
N100P60K80 в корнеплодах накапливалось самое большое количество сухих
51
веществ (18,72 %) и общего сахара (13,45 %), а содержание витамина С
находилось на уровне контроля (30,8 мг %).
Таблица 21 - Влияние удобрений
корнеплодовсвеклы столовой (2012 г.)
Варианты
1.N0P0K0
2.N50P30K40
3.N100P60K80
4.N150P90K120
Сухое
вещество, %
18,02
17,94
18,72
17,16
Общий сахар,
%
12,25
12,75
13,45
11,45
на
качественные
показатели
Витамин С, мг/ Нитраты, мг/кг
%
сырой массы
30,8
400
30,8
420
30,8
483
28,6
524
Во втором году наших исследований (2013г) качественные показатели
столовых корнеплодов заметно отличались в зависимости от применяемых под
морковь и столовую свеклу норм минеральных удобрений.
Таблица 22 - Влияние удобрений на качество корнеплодов моркови, 2013г
Варианты
1.N0P0K0
2.N50P30K40
3.N100P60K80
4.N150P90K120
Сухое вещество,
%
12,10
12,70
12,94
12,76
Общий сахар,
%
9,76
8,75
9,48
9,30
Витамин С,
мг/ %
8,4
7,8
6,9
6,3
Нитраты,
мг/кг
75
79
73
69
В опытах с морковью под влиянием удобрений отмечено увеличение
содержания сухих веществ с 12,10 % (контроль) до 12,70-12,94 % (удобренные
варианты). По общему сахару происходит снижение с 9,76 % на контроле до
8,75 - 9,48 %. Отмечено также уменьшение витамина С в корнеплодах моркови
с 8,4 мг % до 6,3 - 7,8 мг %. [108, 271 с.].
Таблица 23 - Влияние удобрений на качество корнеплодов свеклы, 2013г
Варианты
1.N0P0K0
2.N50P30K40
3.N100P60K80
4.N150P90K120
Сухое
вещество, %
16,80
17,50
18,04
18,12
Общий
сахар, %
12,10
13,75
13,75
12,00
Витамин С,
мг/ %
24,2
24,6
23,8
22,5
Нитраты,
мг/кг
265
247
320
450
В опытах со свеклой столовой отмечено положительное влияние
удобрений на качество корнеплодов (таблица 23).
52
На удобренных вариантах в корнеплодах свеклы накапливалось больше
сухих веществ (17,50 - 18,12 %) и общего сахара (13,75 %), а содержание
витамина С находилось на уровне контроля или несколько снизилось (22,5 24,6 мг %) [108, 271 с.].
В корнеплодах свеклы накапливалось на контроле 265 мг/кг нитратов.
Минимальные нормы удобрений не оказало отрицательного влияния на
нитратонакопление свеклы (247 мг/кг). Повышение нормы удобрений повысило
уровень нитратов в урожае до 320 и 450 мг/кг сырой массы. Это можно
отметить как отрицательный факт. Однако, если учесть, что ПДК для столовой
свеклы составляет 1400 мг/кг, то эти уровни невысоки. Поэтому данная
продукция экологически безопасна [108, 271 с.].
а
б
Рисунок 5 - Биохимические анализы моркови и столовой свеклы
в зависимости от условий минерального питания (норм удобрений)
В среднем за 2 года в опытах с морковью влияние удобрений на качество
корнеплодов было различным (таблица 24). В 2012 г. отмечено некоторое
снижение содержания сухих веществ и общего сахара, повышение уровня
нитратов. В 2013г наблюдалось увеличение сухих веществ с 12,10 % (контроль)
до 12,70-12,94 % (удобренные варианты). По общему сахару происходит
снижение с 9,76 % (контроль) до 8,75 - 9,48 %. Отмечено также уменьшение
витамина С в корнеплодах - с 8,4 мг % до 6,3-7,8 мг %.
Уровень нитратов в урожае моркови был низким как на
неудобренномконтроле (90 и 75 мг/кг по годам исследований), так и на
удобренных вариантах (106 - 216 и 69 - 79 мг/кг сырой массы), что указывает на
экологическую чистоту продукции, так как предельно-допустимая
концентрация (ПДК) нитратов для моркови составляет 400 мг/кг сырой массы.
Здесь уровень нитратов в корнеплодах ниже допустимых норм в 2-6 раз.
Сравнительно невысокое содержание нитратов в морковной продукции
объясняется умеренными нормами вносимых под культуру удобрений.
53
Таблица 24 - Влияние удобрений на качество корнеплодов моркови (2012-2013
гг.)
Варианты
опыта
1.N0P0K0
2.N50P30K40
3.N100P60K80
4.N150P90K120
Сухое
вещество, %
Общий
сахар, %
Витамин С, мг/
%
2012 г.
2013 г.
2012 г.
2013 г.
2012 г.
13,88
13,64
12,94
13,30
12,10
12,70
12,94
12,76
10,10
8,75
9,25
9,40
9,76
8,75
9,48
9,30
8,14
7,83
8,24
8,14
Нитраты,
мг/кг
2013 г. 2012 г. 2013 г.
8,4
7,8
6,9
6,3
90
106
161
216
75
79
73
69
В опытах со свеклой столовой в целом за 2 года (2012-2013гг) отмечено
положительное влияние удобрений на качество корнеплодов (таблица 24).
В 2012г внесение в свекловичном поле N50P30K40 и N100P60K80 значительно
повысило содержание сахаров в корнеплодах. Отмечено увеличение сухих
веществ в продукции. Только на варианте с тройными нормами удобрений
(N150P90K120) немного уменьшились количества сухих веществ, сахаров и
витаминов.
В 2013г на удобренных вариантах в корнеплодах свеклы накапливалось
больше сухих веществ (17,50-18,12 %) и общего сахара (13,75 %), а содержание
витамина С в урожае культуры находилось на уровне контроля или несколько
снизилось (22,5-24,6 мг %).
Таблица 25 - Влияние удобрений на качество корнеплодов столовой свеклы
(2012-2013 гг.)
Варианты
1.N0P0K0
2.N50P30K40
3.N100P60K80
4.N150P90K120
Сухое вещество,
%
2012г
2013г
18,02
16,80
17,94
17,50
18,72
18,04
17,16
18,12
Общий сахар,
%
2012г 2013г
12,25
12,10
12,75
13,75
13,45
13,75
11,45
12,00
Витамин С,
Нитраты,
мг/ %
мг/кг
2012г 2013г 2012г 2013г
30,8
24,2
400
265
30,8
24,6
420
247
30,8
23,8
483
320
28,6
22,5
524
450
Нитратов было больше в урожае столовой свеклы 2012г, что объясняется
неблагоприятными погодными условиями (сильная жара, засуха) в
вегетационный период. На контроле в корнеплодах содержалось 400 мг/кг NO 3-,
на удобренных вариантах - 420-524 мг/кг, увеличение составило 5-31 %.
В 2013 г. уровень нитратов в свекловичных корнеплодах был значительно
ниже. Накопление нитратов было минимальным в урожае свеклы, выращенном
без удобрений (контроль - 265 мг/кг) и с внесением одинарных норм удобрений
(N50P30K40) - 247 мг/кг. Применение под свеклу двойных и тройных норм
54
удобрений повысило содержание нитратов в корнеплодах в отношении
контроля на 20,75-69,81 %. Допустимые нормы для столовой свеклы
составляют 1400 мг/кг, поэтому выращенная продукция является экологически
безопасной.
Установлено, что биохимический состав овощей в определенной степени
зависит от системы применения удобрений в овощных севооборотах.
В опытах с культурой столовой свеклы (8-польный севооборот) под
влиянием удобрений в корнеплодах повысилось содержание сухих веществ - с
13,52 % (контроль) до 14,10-14,64 % (таблица26). Наблюдалось некоторое
снижение витамина С и общего сахара, однако эти различия незначительны.
Следует особо отметить процесс накопления свободных нитратов в урожае
свеклы. На неудобренном контроле содержание нитратов было минимальной 267 мг/кг сырой массы. Применение NPK-удобрений в возрастающих нормах
привело к определенно пропорциональному увеличению уровня нитратов: 351;
580 и 745 мг/кг. По сравнению с контролем содержание нитратов в
корнеплодах возросло на 31,5-179,0 %. Однако эти уровни нитратов в урожаях
свеклы, выращенных с применением разных удобрений, значительно ниже
ПДК (1400 мг/кг).
Таблица 26 - Влияние удобрений на качество корнеплодов свеклы столовой,
2014 г. (8-польный овоще-травяной севооборот)
Варианты
опыта
1.N0P0K0
2.N50P30K40
3.N100P60K80
4.N150P90K120
Сухое
вещество, %
13,52
14,64
14,10
14,64
Витамин С,
мг %
29,92
29,54
28,72
28,30
Общий сахар,
%
13,9
12,8
13,2
13,7
Нитраты,
мг/кг
267
351
580
745
Следует выделить положительное воздействие условий минерального
питания на биохимические показатели моркови (4-польный севооборот).
В корнеплодах заметно повысилось содержание сухих веществ, витамина
С, каротина. Особое внимание следует обратить на увеличение количества
каротина, за что ценится морковь. На естественном фоне содержание каротина
(провитамин А) в корнеплодах повысилось с 16,5 мг % (контроль) до 17,3-18,5
мг %, на органическом фоне - с 15,4 мг % (контроль) до 15,8-17,2 мг %. Для
объективности необходимо отметить, что удобрения способствовали
повышению содержания нитратов в урожае моркови на 30,1-119,4 % и 15,4137,6 % соответствено по фонам. Если учесть, что ПДК для моркови составляет
400 мг/кг сырой массы, то выращенную продукцию можно считать
экологически чистой (таблица 27).
55
Таблица 27 - Влияние удобрений на биохимические показатели корнеплодов
моркови, 2014 г. (4-польный интенсивный овощной севооборот)
Варианты
опыта
Сухое
вещество,
%
1.N0P0K0
2.N50P30K40
3.N100P60K80
4.N150P90K120
12,20
12,40
12,48
13,20
1.N0P0K0
2.N50P30K40
3.N100P60K80
4.N150P90K120
14,80
14,52
14,18
14,06
Витамин С,
мг %
Общий
сахар, %
Естественный фон
9,4
10,0
9,0
9,4
8,3
9,3
8,0
8,7
Органический фон
9,3
9,5
8,7
8,2
8,5
9,0
7,8
8,6
Каротин,
мг %
Нитраты,
мг/кг
16,5
17,3
18,0
18,5
93
121
176
204
15,4
15,8
17,2
17,0
117
135
190
278
В опытах со столовой свеклой (3-польный севооборот) отмечено
некоторое снижение качественных показателей (таблица 27). По сравнению с
контролем содержание нитратов в корнеплодах повысилось с 314 мг/кг
(контроль) до 360-672 мг/кг при ПДК - 1400 мг/кг.
Таблица 28 - Влияние удобрений на качественные показатели свеклы столовой,
2014 г. (3-польный короткоротационный зерно-овощной севооборот)
Варианты
опыта
1.N0P0K0
2.N50P30K40
3.N100P60K80
4.N150P90K120
Сухое
вещество, %
14,94
14,08
13,98
13,94
Витамин С,
мг %
30,2
29,8
29,3
28,5
Общий сахар,
%
13,6
13,2
13,0
12,5
Нитраты,
мг/кг
314
360
425
672
На основании результатов наших исследований можно заключить, что
рациональное удобрение столовых корнеплодов оказывает положительное
влияние на биохимический состав продукции. Как показывают биохимические
анализы выращенного урожая моркови и свеклы, применение минеральных
удобрений в умеренно-оптимальных нормах улучшает качество столовых
корнеплодов, повышая в них содержания сухих веществ, сахаров и витаминов.
Содержание нитратов в корнеплодах моркови и свеклы в 2-6 раз ниже
предельно-допустимых норм, что позволяет считать выращенную продукцию
экологически безопасной [103, 205 с.].
56
3.4 Сохраняемость и изменение качества корнеплодов при длительном
хранении новых сортов моркови и столовой свеклы
Среди овощей значительное место в питании человека занимают столовые
корнеплоды. На их долю приходится около 20 % площади всех овощных
культур. Наиболее распространены из корнеплодов столовые морковь и свекла.
Это ценные овощные культуры, богатые источники биологически активных
соединений, необходимых организму человека. Период поступления
корнеплодов с полей короткий, обычно 2-3 месяца. Поэтому продление периода
потребления столовых корнеплодов непосредственно связано с их хранением.
Корнеплоды столовой свеклы относятся к группе механически прочных с
плотными покровными тканями, хорошо сохраняющиеся. Морковь, в силу
своих биологических особенностей, имея более нежные и тонкие покровные
ткани, сохраняется хуже. На долю моркови в Республике Казахстан приходится
площадь около 20,0 тыс. га, на долю свеклы столовой - 5,3 тыс. га. Из 18 сортов
моркови столовой, допущенных к использованию в Республике Казахстан, 2
сорта (Алау, Дербес) - сорта отечественной селекции. По столовой свекле
допущено к использованию 13 сортов, из них 1 сорт (Кызылконыр) казахстанской селекции [120].
Одним из основных факторов, способствующих лучшему сохранению
овощей, является сорт культуры. Выявление и внедрение в производство
устойчивых к заболеваниям и лежких сортов овощных культур, в частности
моркови и свеклы, значительно уменьшит потери при хранении.
В Казахском НИИ картофелеводства и овощеводства начаты научные
исследования по сравнительному изучению на сохраняемость сортов овощных
культур отечественной селекции и зарубежных сортов, допущенных к
использованию в Республике Казахстан. На данном этапе исследования
проводятся на отечественном сорте моркови Алау в сравнении с сортами
зарубежной селекции: Шантенэ 2461, Нантская 4, Витаминная 6, Королева
осени и на казахстанском сорте свеклы Кызылконыр в сравнении с сортами
Детройтская, Красный шар, Египетская плоская, Пабло. Научные исследования
на сохраняемость и устойчивость к болезням сортов проводятся в соответствии
с методическими рекомендациями . При определении видового состава
болезней моркови и свеклы использовали определители [120, 119 с.].
Материал для закладки на хранение выращивался на опытном стационаре
Казахского НИИ картофелеводства и овощеводства на темно-каштановых,
среднесуглинистых почвах с содержанием гумуса - 2,9-3,0 %, общего азота 0,18-0,20 %, валового фосфора - 0,19-0,20 %. Агротехника выращивания
общепринятая. Уборку корнеплодов проводили в фазу технической спелости до
наступления заморозков. Хранение корнеплодов проводилось в условиях
принудительной вентиляции, при необходимости применяли обогрев
(калорифер), что обеспечило оптимальные условия хранения и хорошую
сохраняемость продукции [120, 119 с.].
57
Интенсивные сорта, предназначенные для длительного хранения должны
быть высокоурожайными, с высокими показателями биохимического состава.
Результаты исследований показали, что сорт моркови Алау по урожайности
(38,4т/га) и товарности (86,9 %) находится на уровне стандартного сорта
Шантенэ 2461 (урожайность - 38,2т/га, товарность 87,3 %), остальные сорта
имеют более низкие показатели этих величин: урожайность - от 31,5 до
37,8т/га, товарность - от 71,4 до 79,9 %. Урожайность изучаемых сортов свеклы
столовой составила 51,1-66,3т/га. Более высокие показатели урожайности,
имеет сорт Кызылконыр – 66,3т/га. По выходу товарных корнеплодов имеют
высокие показатели сорта: Пабло (93 %), Кызылконыр (92,7 %), Египетская
плоская (91 %). Товарность остальных изучаемых сортов составила 89,9-90,0 %
(таблица 29) [120, 119 с.].
Таблица 29 - Показатели урожайности и товарности разных сортов моркови и
свеклы столовой
Сорт, гибрид
Алау
Витаминная 6
Королева осени
Нантская 4
Шантенэ 2461
Детройтская
Египетская плоская
Красный шар
Пабло
Кызылконыр
Урожайность
Товарность
корнеплодов,
урожая, %
т/га
Морковь
38,4
86,9
31,5
75,8
34,8
79,9
37,8
71,4
38,2
87,3
Свекла столовая
58,2
89,9
65,5
91,0
59,4
90,0
51,1
93,0
66,3
92,7
Средняя масса
товарного
корнеплода, г
158
148
142
134
172
233
208
201
176
238
В течение вегетационного периода проводились биометрические
исследования, результаты которых показали, что в зависимости от сорта
существенно меняется рост и развитие корнеплодных растений, формирование
их вегетативной биомассы и продуктивных органов. В большинстве своем сорт,
отличающийся высокими показателями, сохраняет эту тенденцию при переходе
в следующую фазу формирования растений. Сорта моркови Алау, Шантенэ
2461, Нантская 4 отличаются более высокими показателями при замерах на
многих фазах роста и развития растений, что в конечном итоге привело к
формированию высокого урожая. Это тенденция варьирования показателей по
сортам проявляется и на культуре свеклы. Более часто отмечены высокими
показателями при замерах на многих фазах сорта свеклы Кызылконыр,
58
Красный шар, Детройтская, Египетская плоская, урожайность которых
составила 58,2-66,3т/га [120,120 с.].
Потери растительной массы при хранении зависят от ряда причин:
интенсивности дыхания и выделения физиологического тепла, соотношения
свободной и связанной воды в растительных тканях, водной проницаемости
цитоплазматических мембран и покровных тканей.
По двухлетним данным после семи месяцев хранения лучшими
показателями отличались следующие сорта моркови: отечественный сорт Алау
наравне с зарубежным Шантенэ 2461 и незначительно уступает им Королева
осени, средняя сохраняемость которых составила 92,9; 93,0; 90,5 %
соответственно (таблица 30) . Эти сорта имеют минимальную естественную
убыль массы - 6,5-9,0 % и незначительные потери от болезней от 0,2 % (сорт
Шантенэ 2461) до 0,6 % (сорт Алау). Более высокая естественная убыль массы
отмечена у сортов Нантская 4 (10,1 %) и Витаминная 6 (10,9 %). Большая часть
сортов моркови сохранилась без существенного поражения болезнями [120, 120
с.].
Таблица 30 - Сохраняемость корнеплодов моркови при длительном хранении
(среднее за сезоны хранения 2011-2012 гг., 2012-2013 гг.), %
Сорта
Алау
Витаминная 6
Королева осени
Нантская 4
Шантенэ 2461
Убыль
массы
6,5
10,9
9,0
10,1
6,8
Больные
Пророс-шие
0,6
0,4
0,5
1,3
0,2
5,0
3,5
0,9
3,0
2,3
Общие
потери
7,1
11,3
9,5
11,4
7,0
Сохраняемость,
92,9
88,7
90,5
88,6
93,0
Р = 0,8-1,4 %, НСР = 2,2-5,5 %
Основными заболеваниями, выявленными на изучаемых сортах моркови
при снятии их с хранения, являются фомоз (Phoma rostrupii Sacc), белая гниль
(Sclerotinia sclerotiorum D. By.), серая гниль (Botrytis cinerea Pers.).
Сравнительно большее поражение отмечено по сорту Нантская 4 - 1,3 %
больных, в т.ч. 0,6 % - фомоз, 0,6 % - белая гниль, 0,1 % - серая гниль. Процент
поражения болезнями остальных сортов значительно меньше - от 0,2 % до 0,6
%. При этом наименьший процент больных корнеплодов было у сорта Шантенэ
2461. Во всех изученных сортах отмечено отсутствие вялых корнеплодов,
проросшие составили от 0,9 % (Королева осени) до 5,0 % (Алау). Суммарно
минимальные общие потери при выемке корнеплодов из хранилища были у
сортов Алау и Шантенэ 2461.
Таким образом, по предварительным данным (за 2 сезона хранения), более
лучшей сохраняемостью при длительном хранении (7 месяцев) обладают сорта
Шантенэ 2461 (93,0 %) и Алау (92,9 %). Данные сорта моркови отличались
также высокой урожайностью и товарностью корнеплодов. Поэтому их
59
необходимо широко внедрять в овощеводческих хозяйствах юго-востока
Казахстана с целью повышения продуктивности морковных плантаций и
снижения потерь при длительном хранении.
Заметное сортовое различие по лежкоспособности наблюдалось и по
культуре столовой свеклы. В целом, по результатам исследований по оценке
сортов столовой свеклы на пригодность к длительному хранению, отмечена
высокая сохраняемость корнеплодов по всем изученным сортам (таблица 31)
[120,121 с.].
Таблица 31 - Сохраняемость корнеплодов свеклы столовой при длительном
хранении (среднее за сезоны хранения 2011-2012 гг., 2012-2013 гг.)
Сорта
Детройтская
Египетская плоская
Убыль
массы
Больные
Проросшие
7,7
6,7
3,2
0,1
3,1
1,5
10,9
6,8
89,1
93,2
0
0
0
0,7
2,1
4,5
5,4
6,8
4,8
94,6
93,2
95,2
Красный шар
5,4
Пабло
6,8
Кызыл коныр
4,8
Р = 0,3-0,7 %, НСР = 1,3-2,8 %
Общие
потери
Сохраняемость
Сорта Кызылконыр, Красный шар, Египетская плоская, Пабло имеют
сохраняемость свыше 90 %. Несколько ниже сохраняемость у сорта
Детройтская (89,1 %). Различия между сортами определяются меньшими или
большими потерями от болезней и большей или меньшей убылью массы. По
данным 2 сезонов хранения, после длительного хранения на сортах
Кызылконыр, Красный шар и Пабло не отмечено больных корнеплодов. Эти же
сорта имеют более низкую убыль массы (от 4,8 до 6,8 %). На сортах
Детройтская и Египетская плоская зафиксировано заболевание фомоз (Phoma
betae Frank.) 2,7 % и 0,1 % соответственно, а также на сорте Детройтская
отмечено заболевание хвостовой гнилью (Bacillus bussei Migula Bac.) - 0,5 %.
По нашим данным, сорт Детройтская отличается более высокими потерями от
болезней и общими потерями (3,2 % и 10,9 %) [120,121 с.].
В третий сезон хранения (осень 2013- весна 2014гг) разных сортов свеклы
столовой и моркови также были получены аналогичные результаты опытов по
сохраняемости корнеплодов.
Для определения сохраняемости корнеплодов новых сортов моркови и
свеклы в экспериментальное овощехранилище КазНИИКО на длительное
хранение был заложен материал, выращенный на высоком агротехническом
фоне. Хранение корнеплодов (морковь, свекла столовая) проводилось в
условиях принудительной вентиляции, при необходимости применяли обогрев
(калорифер). Большая часть периода хранения проходила в оптимальных
условиях (t +1…00С, ОВВ 85-98 %), что наряду с высоким качеством
60
заложенного на хранение материала, способствовало высокой сохраняемости
корнеплодов.
Таблица 32 - Сохраняемость корнеплодов моркови при длительном хранении
(сезон хранения 2013-2014 гг.)
Сорта
моркови
Масса
при
выемке, г
9229
9092
9174
Убыль
массы
г
772
908
826
Алау
Витаминная 6
Королева
осени
Нантская 4
9146
855
Шантенэ 2461
9309
691,3
Р = 0,5 %; НСР = 1,5 %
Больные
Проросшие
Общие
потери
Сохраняемость
%
7,7
9,1
8,3
г
71
130
161
%
0,7
1,3
1,6
г
398
223
135
%
4,0
2,2
1,4
г
842
1038
987
%
8,4
10,4
9,9
г
9158
8963
9013
%
91,6
89,6
90,1
8,6
6,9
149
160
1,5
1,6
32
132
0,3
1,3
1004
851
10,1
8,5
8997
9149
90,0
91,5
Cохраняемость разных сортов моркови колебалась в пределах 89,6-91,6 %
(таблица 32). Минимальную убыль массы имеют сорта Шантенэ 2461 (6,9 %) и
Алау (7,7 %), максимальную - сорта Витаминная 6 (9,1 %) и Нантская 4 (8,6 %).
Материал сохранился без существенного поражения болезнями (0,7-1,6 %).
Поражение фомозом ( Phoma rostrupii Sacc ), отмеченное на всех сортах,
составило 0,2-0,58 %. Серой гнилью (Botrutis cinerea Pers) сорта поражены на
0,28-8,0 %. Белая гниль(Sclerotinia sclerotiorum D. By не зафиксирована на
сортах Алау и Шантенэ 2461, остальные сорта поражены белой гнилью на 0,230,65 %. Во всех сортах отмечено отсутствие вялых корнеплодов, проросшие
составили от 0,3 (Нантская 4) до 4,0 % (Алау).
Таблица 33 - Фитопатологическая оценка сортов моркови при длительном
хранении (сезон хранения 2013-2014 гг.)
Сорта моркови
Алау
Витаминная 6
Королева осени
Шантенэ 2461
Нантская 4
Потери от
болезней
г
%
71
0,7
130
1,3
161
1,6
160
1,6
149
1,5
фомоз
г
40
20
58,3
84
58
%
0,4
0,2
0,6
0,8
0,58
В том числе
серая гниль
г
%
31
0,3
75
0,75
80
0,8
77
0,8
28
0,28
белая гниль
г
%
0
0
34,8
0,35
23
0,23
0
0
65
0,65
Исследования по определению сохраняемости сортов свеклы столовой
проводились на сортах, допущенных к использованию в Республике Казахстан
61
и отечественных сортах: Детройтская, Египетская плоская, Красный шар,
Пабло, Кызылконыр. Столовая свекла более холодостойкая культура, при
хранении выдерживает температуру -10С. Хранение проводилось в
оптимальных условиях (t +0,5…00С, ОВВ 85-98 %).
Таблица 34 - Сохраняемость корнеплодов свеклы столовой при длительном
хранении (сезон хранения 2013-2014 гг.)
Сорта
свеклы
Масса
при
выемке, г
9118
Убыль
массы
г
883
%
8,9
Детройтск
ая
Египетска 9493
508 5,1
я плоская
Красный
9568
433 4,4
шар
Кызыл - 9732
268 2,7
коныр
Пабло
9437 563
5,7
Р = 0,8 %, НСР = 2,3 %
Больные
Проросши
е
Общие
потери
Сохраняемость
г
113
%
1,1
г
125
%
1,3
г
995
%
10,0
г
9005
%
90,0
0
0
92
0,9
508
5,1
9493
95,0
30
0,3
106
1,0
463
4,7
9538
95,4
46
0,5
107
1,1
314
3,2
9686
96,9
0
0
97,5
0,9
563
5,7
9437
94,4
Сохраняемость столовой свеклы в третьем сезоне хранения (2013-2014 гг)
отличается высокими показателями - от 90,0 (сорт Детройтская) до 96,9 % (сорт
Кызылконыр) (таблица 33). Общие потери продукции составили от 3,2 % (сорт
Кызылконыр) до 10,0 % (сорт Детройтская). Следует отметить отсутствие
больных корнеплодов по большинству сортов културы. На сортах Детройтская,
Красный шар и Кызылконыр зафиксировано заболевание фомоз (Phoma betae
Frank.), поражение которым составило 1,1 %, 0,3 % и 0,5 % соответственно. На
остальных сортах свеклы болезни не отмечены.
Таким образом, по данным наших исследований, лежкоспособность
отечественных сортов моркови и свеклы столовой находятся на уровне
зарубежных сортов, а по ряду показателей обладают преимуществом, что
указывает на необходимость более широкого использования данных сортов при
выращивании и длительном хранении столовых корнеплодов.
Изучение, подбор и широкое внедрение в производство сортов
корнеплодных овощных культур с повышенной лежкостью и высокой
устойчивостью к заболеваниям позволят значительно снизить их потери в
процессе длительного хранения [120,121 с.].
62
Таблица 35 - Изменение биохимических показателей корнеплодов при
длительном хранении (осень 2013- весна 2014 гг.)
Свекла столовая
Морковь
Культуры и
сорта
Сухое
вещество, %
Общий сахар,
%
Витамин «С»,
мг/ %
Каротин , мг/
%
осень
2013
весна
2014
осень
2013
весна
2014
осень
2013
весна
2014
осень
2013
весна
2014
Алау
14,78
12,9
8,76
12,8
6,6
4,5
17,15
12,5
Витаминная 6
13,62
11,6
9,0
12,75
7,92
4,8
16,17
12,5
Королева
осени
14,18
13,0
9,5
12,0
9,24
5,2
14,0
11,5
Нантская
4
16,44
15,5
9,3
14,5
9,24
4,5
19,46
15,0
Шантенэ
2461
13,44
14,0
9,5
15,0
9,24
4,5
16,20
11,8
Детройтская
16,0
14,1
12,75
12,0
18,5
17,6
-
-
Египетская
плоская
14,28
12,50
12,4
19,8
18,6
-
-
Красный
шар
16,28
15,3
13,75
13,4
17,6
16,5
-
-
Кызылконыр
18,0
21,5
13,0
12,0
19,8
22,0
-
-
Пабло
17,0
16,76
13,70
13,0
22,0
19,2
-
-
14,0
Рисунок 6 - Биохимический анализ разных сортов свеклы при хранении
63
Рисунок 7 - Биохимический анализ разных сортов моркови при хранении
Рисунок 8 - Выемка (снятие) с длительного хранения корнеплодов столовой
свеклы, заложенных на хранение осенью 2013 г.
64
Рисунок 9 - Выемка с длительного хранения и учет сохраняемости корнеплодов
разных сортов моркови, заложенных на хранение осенью 2013 г.
Сортовые особенности по сохраняемости и болезнеустойчивости моркови
и свеклы имеют огромное значение в экологизации овощеводства. Так,
исключается необходимость обработки корнеплодов различными химическими
препаратами для повышения их устойчивости к болезням и искусственного
улучшения их лежкости при длительном хранении. Тем самым населению для
круглогодичного потребления предлагаются натуральные овощные продукты столовые корнеплоды.
3.5 Экологические аспекты технологических
возделывании столовых корнеплодов
процессов
при
3.5.1 Содержание тяжелых металлов в почвах под посевами столовых
корнеплодов в зависимости от видов овощных севооборотов и норм
удобрений
Микроэлементы питания, содержащиеся в почве и вносимые
микроудобрениями играют весьма важную роль в жизнедеятельности растений.
Микроэлементы дополняют макроэлементы, усиливают их эффективность.
Поэтому изучение вопросов, связанных с обеспеченностью почв и
растений микроэлементами питания, имеет немаловажное значение. В то же
время, нельзя не обращать внимания на токсичность многих микроэлементов,
так как они являются тяжелыми металлами. Учитывая данный факт, мы в
данной диссертационной работе уделили особое внимание на двойной аспект
65
микроэлементов - как источник питания для растений (столовых корнеплодов)
и загрязнения окружающей среды (почвы и продукции).
Результаты наших исследований показали, что почвы разных видов
овощных севооборотов, где размещены столовые корнеплоды (морковь, свекла)
имеют различные уровни обеспеченности по подвижным формам
микроэлементов. При этом разница между вариантами опытов с удобрениями и
опытными участками (овощными культурами - корнеплодные) достигают от 2
до 5 раз. Так, по видам микроэлементов в почвах опытных участков отмечено
следующее содержание их подвижных форм (мг/кг): цинк (Zn) - от 0,25-0,40 до
0,75-1,25; медь (Cu) - 0,85-1,55; свинец (Pb) - от 1,25-3,50 до 5,60-8,30; кадмий
(Cd) - 0,25-0,75; никель (Ni) - 1,45-2,85; марганец (Mn) - 62,0-90,95; железо (Fe)
- 5,0-6,95 [108, 268 с.].
По валовым формам микроэлементов различия между образцами
(опытными участками) менее выражены. При анализе почвенных образцов,
отобранных под посевами овощных культур в различных севооборотах, в них
содержалось следующее количество валовых форм микроэлементов (мг/кг): Zn70,2-73,2; Cu-27,8-35,8; Pb-28,8-30,6; Cd-2,2-3,2; Ni-34,0-44,6; Mn-639,6-701,4;
Fe-27896-35260 [108, 268 с.].
Данные почвенных исследований по валовым и подвижным формам
микроэлементов приведены в таблицах .
Результаты наших исследований показали, что почвы разных видов
овощных севооборотов имеют различные уровни обеспеченности по
подвижным формам микроэлементов (таблица 36). При этом разница между
вариантами опытов и опытными участками (овощными культурами) достигают
от 2 до 5 раз. Так, по видам микроэлементов в почвах опытных участков
отмечено следующее содержание подвижных форм: цинк (Zn) - от 0,25-0,40 до
0,75-1,25 мг/кг; медь (Cu) - 0,85-1,55 мг/кг; свинец (Pb) - от 1,25-3,50 до 5,608,30 мг/кг; кадмий (Cd) - 0,25-0,75 мг/кг; никель (Ni) - 1,45-2,85 мг/кг; марганец
(Mn) - 62,0-90,95 мг/кг; железо (Fe) - 5,0-6,95 мг/кг.
Таблица 36 - Содержание валовых форм микроэлементов в почве
Культуры
Микроэлементы, мг/кг
глубина
см
1.Морковь
(контроль)
2. Морковь
(удобрение)
5. Свекла
(контроль)
6. Свекла
(удобрение)
0-30
0-30
0-30
0-30
Zn
Cu
Pb
73,2
33,2
29,2
2,4
72,6
27,8
29
72,2
34,6
74
34,2
66
Cd
Ni
Mn
Fe
34
689,8
30468
2,8
35
693
30752
30,6
1,6
32,6
709,8
33456
28,8
2,6
35,2
673,8
35260
Таблица 37 - Содержание подвижных форм микроэлементов в почве
Культуры
1. Морковь
(контроль)
2. Морковь
(удобрение)
4. Свекла
(контроль)
5. Свекла
(удобрение)
Микроэлементы, мг/кг
глубина,
см
Zn
Cu
Pb
Cd
Ni
Mn
Fe
0-30
0,85
0,85
6,75
0,4
1,65
73,65
5,4
0-30
0,25
0,85
3,5
0,25
2,35
62
5,15
0-30
0,8
0,7
1,4
0,5
1,85
88,75
5,05
0-30
1,25
1,35
5,6
0,4
1,65
78,25
5,0
По валовым формам микроэлементов различия между образцами
(опытными участками) менее выражены. При анализе почвенных образцов,
отобранных под посевами овощных культур в различных севооборотах, в них
содержалось следующее количество валовых форм микроэлементов (мг/кг): Zn70,2-73,2; Cu-27,8-35,8; Pb-28,8-30,6; Cd-2,2-3,2; Ni-34,0-44,6; Mn-639,6-701,4;
Fe-27896-35260
Следует особо отметить, что ряд микроэлементов являются тяжелыми
металлами. Так, свинец (Pb) и кадьмий (Cd) являются токсичными элементами
и высокое их содержание в почве вредны и нежелательны. На уровень тяжелых
металлов в почве влияют удобрения. Внесение больших норм фосфорных
удобрений способствуют повышению содержания тяжелых металлов в почве. В
этой связи, при установлении норм минеральных удобрений необходимо учесть
вопросы экологии почв.
Таблица 38 - Предельно-допустимые концентрации тяжелых металлов в почве
Микроэлементы
(тяжелые металлы)
Медь (Cu)
Никель (Ni)
Цинк (Zn)
Кобальт (Co)
Фтор (F)
Хром (Cr)
Сурьма (Sb)
Марганец (Mn)
Ванадий (V)
Свинец (Pb)
Мышьяк (As)
Ртуть (Hg)
Свинец + ртуть (Pb + Hg)
Подвижные формы,
мг/кг
3,0
4,0
23,0
5,0
2,8
6,0
67
Валовое содержание,
мг/кг
55
85
100
4,5
1500
150
30
2,0
2,1
20+1
Тяжелые металлы - очень опасные токсичные вещества. Тяжелые металлы
характеризуются по следующим основным критериям: токсичность, плотность,
атомная масса, биохимические и геохимические циклы, распространенность в
природе. Известно более 40 элементов, относящиеся тяжелым металлам. У них
атомная масса выше 50 а.е. Именно эти элементы обладают большой
токсичностью при малой кумуляции для живых организмов - V, Cr, Mn, Fe, Co,
Ni, Cu, Zn, Mo, Pb, U, Cd. Несмотря на токсичность, многие тяжелые металлы
(кроме Cd, Hg, Pb, V), являются микроэлементами питания.
По классификации H. Реймерса, тяжелыми металлами являются элементы
с плотностью больше 8 г/см3. К ним относятся следующие элементы: Pb, Zn, Bi,
Sn, Cd, Cu, Ni, Co, Sb.
Европейская Экономическая Комиссия Организации Объединенных Наций
(ООН) считает, что к тяжелым металлам относятся цинк, мышьяк, селень и
сурьма. Предложено много шкал для экологического нормирования тяжелых
металлов. В одних случаях за предельно-допустимую концентрацию (ПДК)
принято самое высокое содержание тяжелых металлов в почвах, в других
случаях - содержание, являющееся предельным по токсичности. В третьих
случаях (и это большинство) для тяжелых металлов предложены ПДК,
превосходящие верхную норму в несколько раз.
Разработанные в 1995 году ориентировочно-допустимые концентрации
(ОДК) для валового содержания тяжелых металлов и мышьяка в почве
позволяют получить более достоверную информацию о загрязнении почвы
тяжелыми металлами, так как учитывает уровень pH и ганулометрический
состав почвы (таблица 39).
Таблица 39 - Ориентировочно-допустимые концентрации (ОДК) тяжелых
металлов (ТМ) в почве, мг/кг
Микроэлементы
(тяжелые металлы)
Медь (Cu)
Подвижные формы
Валовое содержание
50
132
Никель (Ni)
36
80
Цинк (Zn)
Кобальт (Co)
Хром (Cr)
Сурьма (Sb)
Марганец (Mn)
Ванадий (V)
Свинец (Pb)
Мышьяк (As)
Ртуть (Hg)
Кадьмий (Cd)
60
12
15
15
600
80
60
15
0,1
1
220
130
10
2
Примечание - данные ОДК ТМ для почв с pH близкой к нейтральной
(суглинистые почвы).
68
Согласно результатов наших исследований, применение минеральных
удобрений оказывают определенное влияние на содержание микроэлементов
(тяжелых металлов) в почве. Отмечено некоторое увеличение валового
содержания и подвижных форм микроэлементов в почвах опытных участков
под овощными культурами (столовые корнеплоды - морковь, свекла). При этом,
по отдельным микроэлементам (тяжелым металлам) наблюдается повышенное
их содержание, близкое к допустимым нормам. Необходимо обратить особое
внимание высокому уровню в почве двух наиболее опасных тяжелых металлов
- кадьмия и свинца. Так, валовое содержание свинца (Pb) в почве под
столовыми корнеплодами составило 28,8 - 30,6 мг/кг при ПДК 30 мг/кг, то есть
на уровне допустимых норм или с некоторым превышением. Это должно
настораживать земледельцев. Более тревожно состояние почвы по кадьмию
(Cd). Содержание валовой формы Cd в темно-каштановой почве опытного
участка со столовыми корнеплодами колебалось в пределах 2,4 - 2,8 мг/кг
(морковь) и 1,6 - 2,6 мг/кг (свекла) при ОДК 2,0 мг/кг, то есть идет превышение
допустимых норм.
В целом, содержание тяжелых металлов в темно-каштановой почве
предгорной зоны юго-востока Казахстана не превышает предельно-допустимые
нормы или находятся в пределах допустимых норм (с небольшим
отклонением).
Однако
это
не
должно
успокаивать
ученых
и
производственников (овощеводов), так как в почве накоплено достаточно
большое количество тяжелых металлов, уровень которых со временем может
значительно возрастать, что, в конечном итоге, приведет к загрязнению почвы и
продукции токсиостатками (тяжелыми металлами).
Таким образом, на основании вышеизложенных результатов почвенных
исследований, можно заключить, что темно-каштановые почвы предгорной
зоны юго-востока Казахстана за длительный период использования в
орошаемом овощеводстве претерпели существенные изменения. Параметры
почвенного плодородия в значительной степени определяются видами
овощных севооборотов и системами применения удобрений под овощные
культуры (морковь, свекла). Для улучшения почвенной экосистемы, решения
острых экологических проблем, связанных с деградацией почвенного
плодородия и загрязнением почв токсиостатками, следует использовать овощетравяные севообороты с органо-минеральной системой их удобрения.
3.5.2 Экологические аспекты технологии капельного орошения
столовых корнеплодов
Столовые корнеплоды (морковь, свекла) нормально произрастают и
формируют полноценные урожаи с высокими качественными показателями
только на орошаемых землях. В то же время ограниченность водных ресурсов,
угрожающее развитие ирригационной (водной) эрозии, значительное
ухудшение агрофизических свойств и другие показатели деградированности
почвы являются большими препятствиями для устойчивого производства
69
столовых корнеплодов с высокой рентабельностью. В этой связи, важное
значение имеет внедрение водосберегающих технологий. В последние
десятилетия во многих странах мира все больше используются
водосберегающие технологии орошения. Казахстану также необходимо
значительно расширить посевные площади овощных культур (в т.ч. и столовых
корнеплодов), орошаемых с применением водосберегающих технологий.
В настоящее время из всех потенциально орошаемых земель по
республике (около 2 млн.га) в поливном земледелии используются менее 1
млн.га.
Больше
половины
орошаемой
площади
исключены
из
сельскохозяйственного оборота по причине деградации почвенного плодородия
(истощения запасов питательных веществ), вторичного засоления, развития
водной эрозии, недостатка водных ресурсов и др. То есть, налицо
экологическое бедствие в орошаемом земледелии страны. Ситуация особо
сложна в орошаемом овощеводство. В этом аспекте одним из наиболее
приемлемых и эффективных приемов является широкое внедрение
прогрессивных водосберегающих технологий. Так, использование системы
капельного орошения позволяет значительно экономить поливную воду,
предотвратить засоления и эрозию почв, эффективно усваивать питательные
вещества почвы и удобрений.
На основании вышеизложенного, мы в диссертационной работе уделили
особое внимание экологическим аспектам технологии капельного орошения
столовых корнеплодов.
Таблица 40 - Режим орошения столовых корнеплодов при капельной
технологии орошения
Основные параметры технологии
капельного орошения столовых
корнеплодов
1
1.Длина поливных борозд, м
2.Ширина междурядий, м
3. Схема (способ) посадки
(посева), см
4. Густота стояния растений на 1
га, тыс.штук
5. Давление в магистральных
трубах, атмосфер
6. Рабочее давление в капельных
лентах, атмосфер
7. Количество капельниц на 1 га,
штук
8. Расход воды по одной
капельнице, л/час
Овощные культуры (столовые корнеплоды)
морковь
свекла столовая
2012 г.
2013 г.
2012 г.
2013 г.
2
3
4
5
100
100
100
100
0,7
0,7
0,7
0,7
3322строчный строчный строчный строчный
858,4
858,4
285,7
285,7
0,8-1
0,8-1
0,8-1
0,8-1
0,3-0,5
0,3-0,5
0,3-0,5
0,3-0,5
47614
47614
47614
47614
1,5
1,5
1,5
1,5
70
Продолжение таблицы 40
1
9. Время полива в сутки 1 га, час
10. Водоподача на 1 га за один
полив, м3
(в среднем за вегетацию)
11. Расход воды на 1 растение за
один полив, л (в среднем)
12. Количество поливов за
вегетационный период, раз
13. Расход воды за весь
вегетационный период, тыс.м3/га
2
2-3
178
3
2-3
80
4
2-3
179
5
2-3
85
0,208
0,093
0,625
0,298
14
22
16
23
2500
1760
2857
1955
Экспериментальные данные за 2 года исследований (2012-2013 гг.)
показали высокую эффективность изучаемой технологии капельного орошения
столовых корнеплодов.
Установлено, что за 1 час поливного времени в почву поступает 1,5 л
воды. Время полива в сутки составляет в среднем по моркови и свекле 2-3 часа.
Следует отметить, что по нашим данным, на среднесуглинистых (близко к
тяжелосуглинистым) темно-каштановых почвах юго-востока Казахстана время
полива можно уменьшить с 3 часов (рекомендованное) до 1 часа (в ранние фазы
культур) и до 2-2,5 часов, сокращая тем самым затраты дефицитной поливной
воды и дорогостоящей электроэнергии [121].
Объем воды, подаваемый на 1 га за 1 полив, по моркови колебался от 178
до 80 м3; по свекле - от 179 до 85 м3, при этом меньшие показатели отмечены в
2013г. Количество поливов составляло 14-22 раза по моркови и 16-23 раза - по
свекле.
Оросительная норма за весь вегетационный период была следующей
3
(м /га): свекла столовая - 2857 (2012 г.) и 1955 (2013 г.); морковь - 2500 (2012 г.)
и 1760 (2013 г.). Различия в режиме орошения моркови и свеклы связаны с
метеорологическими условиями в годы проведения исследований.
Таблица 41 - Экономия поливной воды за вегетационный период в зависимости
от способов орошения моркови и свеклы столовой, тысяч м 3/га (2012-2013 гг.) *
Способы орошения
столовых корнеплодов
Морковь
2012 г. 2013 г.
1
1. Полив напуском по
бороздам
с
междурядьями 45 и 70
см (традиционный)
2
3600
3
3150
71
Свекла столовая
среднее
за 2 года
4
3375
2012 г.
2013 г.
5
3950
6
3570
среднее
за 2 года
7
3760
Продолжение таблицы 41
1
2
3
4
5
6
2. Полив по капельной 2500
1760
2130
2857
1955
технологии
с
использованием
лент
(испытуемый)
Экономия
тыс. м3 1100
1390
1245
1093
1615
поливной
на 1 га
воды
при
%
30,50
44,13
36,89
27,67
45,24
капельной
системе орошения
за
сезон
Примечание - *без учета потерь воды на фильтрацию и испарение
7
2406
1354
36,01
По нашим расчетным данным, за 1 час полива одна капельница увлажняет
поверхность почвы вширь на 20,0-22,5 см (по диаметру), за 2 часа - 29,3-33,0
см. Просачивание воды вглубь составило 18,3-21,0 и 28,5-32,5см
соответственно. Следовательно, в ранние фенологические фазы, когда
потребность растений в воды невысокая, достаточно поливать в пределах 1-1,5
часа. В более поздние фазы время полива необходимо увеличить до 2-3 часов,
что обеспечивает подачу воды в объеме 3-4,5 л с одной капельницы.
Экономия поливной воды от применения капельной технологии орошения
в среднем за 2 года исследований (2012-2013гг) составила по культуре моркови
36,89 %, по культуре столовой свеклы - 36,01 % (таблица 40). Сравнительно
меньшие показатели экономии поливной воды объясняются высокими летними
температурами воздуха при низкой его влажности и небольшим количеством
атмосферных осадков, т.е. большей потребностью корнеплодных растений в
орошамой воде. Экономия поливной воды в 2013 году была выше по
сравнению с предыдущим годом, что объясняется метеорологическими
условиями года. Если вегетационный период предыдущего года (2012г)
отличался высокими летними температурами воздуха при низкой его
влажности и отсутствием осадков, то вегетационный период отчетного года
(2013г) отличался более высокими показателями влажности воздуха при
большем количестве осадков и пониженных температурах воздуха.
Тем не менее, в целом, отмечена чистая (фактическая) экономия поливной
воды на одну треть. Если учесть потери поливной воды на фильтрацию и
транспирацию (испарение) при подаче с головного водозабора до полей, то
экономия воды превысит 50 %.
Кроме экономии поливной воды, важным экологическим аспектом
технологии капельного орошения является фитосанитарное состояние полей
[122].
Важное значение в овощеводстве имеет фитосанитарное состояние
посевов овощных культур. Многие виды овощных культур, в том числе и
72
корнеплодные, являются мелкосемянными, медленно растут и развиваются в
начале вегетации. За это время сорняки усиленно развиваются, составляя
мощную конкуренцию культурным растениям. Сорняки затеняют овощные
растения, интенсивно поглощают из почвы питательные вещества и влагу.
Поэтому нами была проведена оценка фитосанитарного состояния посевов
корнеплодных овощных культур (морковь, свекла) [122, 204 с.].
Фитосанитарный мониторинг засоренности посевов столовых корнеплодов
показал, что при капельном орошении количество сорняков значительно
меньше чем при бороздковом поливе (таблица 42) [122, 205 с.].
По сравнению с бороздковым поливом засоренность посевов моркови
снижалась в среднем за 2 года на 49,38 %, столовой свеклы - на 48,61 %. То
есть, количество сорной растительности на полях моркови свеклы снижается
практически на половину. Значит, при применении гербицидов для борьбы с
сорняками количество обработок или нормы гербицидов снижается на 50 %.
Это очень выгодно не только экономически (снижение затрат на приобретение
и внесение гербицидов), но и также экологически (снижение пестицидной
нагрузки на почву и растения).
Таблица 4 - Засоренность посевов моркови и столовой свеклы в зависимости
от технологий орошения (2012-2013 гг.)
Количество сорняков на посевах, штук/м2
морковь
свекла столовая
Технологии орошения
столовых корнеплодов
2012 г. 2013 г.
1. Полив напуском по
бороздам
(традиционный)
2. Полив по капельной
технологии с укладкой
лент непосредственно
у растений
Снижение
штук
засоренности
на 1
посевов при
м2
капельном
%
поливе
среднее
2 года
2012 г.
2013 г.
среднее
2 года
88
74
81
79
65
72
43
38
41
43
30
37
45
36
40
36
35
35
51,14
48,65
49,38
45,57
53,85
48,61
Биометрические исследования, проведенные на опытных участках по
орошению моркови и столовой свеклы, показали, что при капельном орошении
корнеплодные растения формируют более развитию вегетативную биомассу и
продуктовые органы [121, 45 c.]. Более интенсивное развитие растений под
влиянием капельного орошения, в конечном итоге, способствовало увеличению
урожая столовых корнеплодов.
73
Отмечено
существенное
увеличение
продуктивности
столовых
корнеплодов при использовании капельной технологии орошения по
сравнению с традиционным бороздковым поливом [121, 45 с.].
По результатам исследований, разница в урожае корнеплодов только за
счет технологий орошения составила по свекле столовой 21,63-30,73 %, по
моркови - 22,86-34,92 % (таблица 42).
На фоне капельного орошения была изучена эффективность разных норм
азотных, фосфорных и калийных удобрений. Установлено, что капельное
орошение способствует более полному использованию растениями
питательных веществ из удобрений. Тем самым сводится к минимуму
свободный остаток минеральных удобрений в почве.
Дополнительный урожай моркови от применения удобрений составил при
одинарной норме NPK 5,1 т/га или 23,72 %, двойной норме - 12,5 т/га (58,14 %),
тройной норме - 15,9 т/га (73,95 %).
Дополнительный урожай свеклы столовой от применения удобрений
составил при одинарной норме элементов питания (NPK) 6,3 т/га или 23,78 %,
двойной норме - 16,1 т/га (52,44 %), тройной норме - 19,9 т/га (64,82 %).
Таблица 43 - Урожайность столовых корнеплодов при капельном орошении с
применением разных норм удобрений (2012-2013 гг.)
Нормы
удобрений
Урожайность Урожайность
корнеплодов
корнеплодов
при
при капельном
бороздковом орошении, т/га
поливе, т/га
Свекла столовая
30,7
38,0
46,8
50,6
Морковь
1. N0P0K0
17,5
21,5
2. N50P30K40
20,9
26,6
3. N100P60K80
25,2
34,0
4. N150P90K120
29,0
37,4
Точность опыта, %: 1,64; 2,63
НСР095т/га 2,73; 3,16
1. N0P0K0
2. N50P30K40
3. N100P60K80
4. N150P90K120
24,4
30,5
35,8
41,6
Разница урожая
между
способами
орошения
Прибавка
урожая от
удобрений при
капельном
орошении
т/га
%
т/га
%
6,3
7,5
11,0
9,0
25,82
24,59
30,73
21,63
7,3
16,1
19,9
23,78
52,44
64,82
4,0
5,7
8,8
8,4
22,86
27,27
34,92
28,97
5,1
12,5
15,9
23,72
58,14
73,95
Таким образом, технология капельного орошения овощных культур
(столовых корнеплодов) является очень важным агроприемом для решения
экологических проблем орошаемого овощеводства.
74
3.5.3 Применение пестицидов на посевах столовых корнеплодов и
токсиостатки в почве и продукции
Поступление пестицидов в экосистемы происходит при проведении
химических обработок посевов сельскохозяйственных (овощных) культур
против вредных организмов (вредители, болезни, сорняки), в результате
испарения химических препаратов с поверхности почв и растений, со стоками с
полей поливной водой и атмосферными осадками.
Остаточные количества пестицидов сильно угнетают почвенную биоту.
Оказывают отрицательное влияние на культурные растения, попадают в
поверхностные и подземные воды. Загрязняя почву, воду и продукцию,
химические препараты представляют опасный источник высокотоксичных
веществ для окружающей среды и человека. Более половины применяемых в
овощеводстве пестицидов относятся к мутагенам.
Загрязнение почвы и продукции токсиостатками является большой
экологической проблемой овощеводческой отрасли. Из-за биологических
особенностей (медленное развитие в начале вегетации, нежность, сочность)
сильно поражается многочисленными вредными организмами. Это, в свою
очередь, обуславливает необходимость интенсивного применения пестицидов
против вредных объектов на посевах овощных культур, что порождает
серьезную экологическую проблему.
Учитывая вышеизложенное, мы в наших исследованиях изучали
экологические аспекты применения химических средств защиты растений
(пестицидов) моркови и столовой свеклы против сорной растительности,
наиболее широко распространенных вредителей и основных вредоносных
заболеваний столовых корнеплодов.
Фитосанитарный мониторинг научно-производственных полей института
по культурам моркови и свеклы показал, что в период вегетации культур
наиболее часто встречаются и вредоносят следующие виды вредных
организмов: сорняки - виды ширицы, дурнишник обыкновенный, марь белая,
куриное просо, щетинники, осот полевой, вьюнок полевой; вредители морковная листоблошка, морковная тля, свекловичные блошки, свекловичная
тля, долгоносики, озимая совка; болезни - мучнистая роса, альтернариоз,
церкоспороз.
Для борьбы с вредными организмами моркови и столовой свеклы на юговостоке Казахстана зарегистрированы различные пестициды (гербициды,
инсектициды и фунгициды), многие из которых испытаны и рекомендованы
Казахским НИИ картофелеводства и овощеводства для овощеводческих
хозяйств региона.
В тексте ниже приведены основные химические средства, предложенные
для применения на посевах моркови и столовой свеклы.
Фитосанитарный мониторинг посевов корнеплодных овощных культур на
количественный и видовой состав вредителей показал, что в условиях юговостока Казахстана (на опытно-производственных участках КазНИИКО)
75
встречаются в основном следующие виды вредителей: на моркови - морковная
листоблошка, морковная муха; на свекле столовой - свекловичные блошки,
свекловичная тля.
Мониторинг овощных плантаций по болезням выявил следующие
основные болезни корнеплодных культур: морковь - мучнистая роса,
альтернариоз; свекла столовая - мучнистая роса, церкоспороз.
Оценка фитосанитарного состояния полей, проведенная нами на предмет
засоренности показал, что посевы овощных корнеплодных культур засоряются
многими видами различных сорняков. Наиболее часто на посевах моркови и
столовой свеклы встречаются следующие виды сорняков: однолетние
двудольные - ширица обыкновенная, марь белая, дурнишник обыкновенный,
однолетние однодольные (злаковые) - просо куриное, щетинники; многолетние
двудольные - виды осота, вьюнок полевой; многолетние однодольные
(злаковые) - пырей ползучий.
Для борьбы с вредными организмами (вредители, болезни, сорняки)
моркови и столовой свеклы химической промышленностью ведущих стран
выпускаются и предлагаются овощеводческим хозяйствам многочисленные,
разнообразные пестициды (инсектициды, фунгициды, гербициды) с самым
различным механизмом действия и регламентами применения против вредных
объектов.
В таблице 44 приведены препараты для химической борьбы с вредителями
моркови и свеклы столовой (инсектициды), разрешенные к применению на
территории Республики Казахстан.
Таблица 44 - Химические препараты (инсектициды) для борьбы с вредителями
моркови и столовой свеклы
Инсектицид
Актеллик
500, к.э.
Арриво, 25
% к.э.
Би-58новый,
40 % к.э.
Фастак, 10 %
к.э.
Норма
расхода,
л/га, кг/га
1,0
0,5
0,5-1,0
0,5
Би-58новый,
40 % к.э.
0,5-1,0
Актеллик, 50
% к.э.
0,5-1,0
Вредитель
Способ, время
обработки
Морковь
Морковная муха,
Опрыскивание в
листоблошки
период вегетации
Морковная муха,
Опрыскивание в
листоблошки
период вегетации
Морковная муха,
Опрыскивание в
листоблошки
период вегетации
Морковная муха,
Опрыскивание в
листоблошки
период вегетации
Свекла столовая
Свекловичные
Опрыскивание в
блошки,
период вегетации
свекловичная тля
Свекловичные
Опрыскивание в
блошки,
период вегетации
свекловичная тля
76
Срок последней
обработки, дни до
уборки (кратность
обработок)
30 (2)
20 (2)
20 (2)
В таблице приведены препараты для химической борьбы с болезнями
моркови и свеклы столовой (фунгициды), разрешенные к применению на
территории Республики Казахстан.
Таблица 45 - Фунгициды для борьбы с болезнями столовых корнеплодов
Фунгицид
Норма
расхода,
кг/га,
л/га
Ровраль, 50
% с.п.
1,5
Ронилан, 50
% с.п.
0,75
Фундазол,
50 %
Альто
400SC, с.к.
0,15
Байлетон,
25 % с.п.
Импакт,
12,5 % с.к.
0,5
Топсин М,
70 % с.п.
0,6-0,8
Фундазол,
50 %
Хлорокись
меди, 90 %
с.п.
1,0
Заболевание
Способ, время обработки,
ограничения
Морковь
Бурая пятнистость, Опрыскивание в период
септориоз,
вегетации 0,5 % суспензией
церкоспориоз,
препарата (маточные
альтернариоз
посевы)
Бурая пятнистость, Опрыскивание в период
септориоз,
вегетации 0,25 %
церкоспороз,
суспензией препарата
альтернариоз
(маточные посевы)
Мучнистая роса
Опрыскивание в период
вегетации
Свекла столовая
Церкоспороз,
Опрыскивание в период
мучнистая роса,
вегетации
ржавчина при
интенсивном
развитии
Мучнистая роса
Опрыскивание в период
вегетации
Мучнистая роса,
Опрыскивание в период
фомоз,
вегетации
церкоспороз
Мучнистая роса,
Опрыскивание в период
церкоспороз
вегетации
Мучнистая роса
3,2-4,0
Опрыскивание в период
вегетации
Опрыскивание в период
вегетации
Церкоспороз
Срок
последней
обработки,
дни до уборки
(кратность
обработок)
30 (2)
30 (2)
20 (2)
20 (3)
30 (1)
20 (3)
20 (3)
В таблице 44 приведены препараты для химической борьбы с сорной
растительностью на посевах моркови и столовой свеклы (гербициды),
разрешенные к применению на территории Республики Казахстан.
77
Таблица 46 - Гербициды для борьбы с сорняками на посевах столовых
корнеплодов
Гербицид
1
Норма
расхода,
л/га, кг/га
2
Гезагард, 50 % с.п.
(прометрин) к.э.
2,0-3,0
Стомп, 33 % к.э.
3,0-6,0
Поаст, 20 % к.э.
1,0-3,0
3,0-5,0
Тарга супер, 5 %
э.м.в.
1,0-2,0
2,0-3,0
Фуроре супер, 7,5 %
э.м.в.
0,8-1,2
1,8-2,5
Фюзилад супер 125,
к.э.
1,0-2,0
2,0-4,0
Вензар
(Гексилур), 80 % с.п.
1,0-2,0
Пирамин ФЛ, 43 %
к.с.
Бетанал АМ, 16 %
к.э.
6,0-8,0
Бурефен ФД-11, 16
% к.э.
Дуал голд, 96 % к.э.
4,0-6,0
Поаст, 20 % к.э.
1,0-3,0
4,0-6,0
1,6-2,6
3,0-5,0
Сорное растение
3
Морковь
Однолетние
двудольные и
злаковые
Однолетние
двудольные и
злаковые
Однолетние
злаковые
Многолетние
злаковые
Однолетние
злаковые
Многолетние
злаковые
Однолетние
злаковые
Пырей ползучий,
гумай
Однолетние
злаковые
Многолетние
злаковые
Свекла столовая
Однолетние
двудольные и
злаковые
Однолетние
двудольные
Однолетние
двудольные
(включая виды
щирицы)
То же
Злаковые и
некоторые
двудольные
Однолетние
злаковые
Многолетние
злаковые
78
Способ обработки
4
Опрыскивание почвы до
посева, до всходов культуры
или в фазе 1-2 настоящих
листьев.
Опрыскивание почвы до
всходов культуры
Опрыскивание посевов в фазе
2-6 листьев у сорняков
Опрыскивание посевов при
высоте сорняков 10-15 см
Опрыскивание посевов в фазе
2-4 листьев у сорняков
Опрыскивание посевов при
высоте сорняков 10-15 см
Опрыскивание посевов с фазы
2 листьев до конца кущения
сорняков
То же
Опрыскивание посевов в фазе
2-4 листьев у сорняков
Опрыскивание посевов при
высоте сорняков 10-15 см
Опрыскивание почвы до
посева, одновременно с
посевом или до всходов
культуры
Опрыскивание почвы до
посева или до всходов
Опрыскивание посевов с фазы
2 настоящих листьев
культуры при ранних фазах
роста сорняков (2-4 листа)
То же
Опрыскивание почвы до
посева или до всходов
культуры
Опрыскивание
посевов в фазе 2-6
листьев у сорняков
Опрыскивание
посевов при высоте сорняков
10-15 см
Продолжение таблицы 46
1
Тарга супер, 5 % к.э.
2
1,0-2,0
2,0-3,0
Фуроре супер, 7,5 %
э.м.в.
Фюзилад супер 125,
к.э.
3
Однолетние
злаковые
Многолетние
злаковые
0,8-1,2
Однолетние
злаковые
1,8-2,5
Пырей ползучий,
гумай
Однолетние
злаковые
Многолетние
злаковые
1,0-2,0
2,0-4,0
4
Опрыскивание посевов в фазе
2-4 листьев у сорняков
Опрыскивание
посевов при высоте
сорняков 10-15 см
Опрыскивание посевов с фазы
2 листьев до конца кущения
сорняков
То же
Опрыскивание посевов в фазе
2-4 листьев у сорняков
Опрыскивание
посевов при высоте сорняков
10-15 см
Применение препаратов химической природы (ядохимикаты - пестициды)
в борьбе с вредными организмами овощных культур, в частности - столовых
корнеплодов, в той или иной степени приводит к стрессу культурных растений,
угнетению и гибели полезных почвенных микроорганизмов и загрязнению
окружающей среды (почва, продукция) остаточными количествами вредных
веществ, поскольку все виды пестицидов являются токсичными химикатами, то
есть инородным телом в натуральной природе. Производители химической
продукции утверждают, что при строгом соблюдении регламентов применения
пестицидов вред окружающей среде исключен или он минимален. В последнее
время с каждым годом все больше выпускаются пестициды с ультранизкими
нормами применения и очень коротким сроком интоксикации при высокой
биологической эффективности против вредных организмов овощных культур
(столовых корнеплодов).
Таблица 47 - Предельно-допустимые концентрации пестицидов в почве и
столовых корнеплодах, мг/кг
Наименование пестицидов
1
Беномил (фундазол)
Дельтаметрин
Диметоат (Би-58)
Допустимая
суточная доза
пестицидов, мг/кг
массы тела
человека
2
0,02
0,01
0,002
79
ПДК/ОДК
пестицидов в
почве, мг/кг
Максимальнодопустимый
уровень в столовых
корнеплодах, мг/кг
3
/0,1
0,01/
0,1
4
корнеплоды - 0,075
корнеплоды - 0,1
свекла - 0,05
Продолжение таблицы 47
1
Десмедифам (бетанал)
2
0,025
3
0,25/
4
свекла - 0,1
Диазинон (базудин)
0,005
0,1/
Диметоморф
Имидоклоприд (конфидор)
0,1
0,06
0,04
0,5/
Лямда-цигалотрин (каратэ)
0,002
/0,05
Манкоцеб (ридомил голд)
Мефеноксам или метаксил
(ридомил голд)
Оксамил
Пирифосметил (актеллик)
0,03
0,08
/0,1
0,05/
0,009
0,03
нн
0,5/
Прометрин (гезагард)
Феноксопроп-п-этил
0,005
0,01
0,5/
/0,04
Хизалофоп-п-этил
0,01
/0,8
Хлорокись меди
Хлорпирифос (нурелл Д)
Циперметрин (децис)
Эсфенвалерат (энжио)
0,17
0,01
0,02
0,02
3,0/
0,2
0,02/
/0,1
морковь - 0,5,
свекла - 0,1
корнеплоды - 1,0
морковь, свекла 0,5
морковь - 0,01,
свекла - 0,02
свекла, морковь 0,05
корнеплоды - 0,1
морковь - 0,05,
свекла - 0,2
морковь - 0,02
морковь, свекла 0,01
свекла - 0,01,
морковь - 0,05
морковь - 0,1
морковь - 0,05
свекла - 0,01
Производство пестицидов с ультранизкими дозами - большой прогресс в
решении экологических проблем применения пестицидов. Тем не менее,
пестицид есть пестицид. Поэтому необходим постоянный жесткий контроль за
применением и последействиями применения пестицидов.
В таблице 46 приведены предельно-допустимые и ориентировочнодопустимые концентрации пестицидов в почве (мг/кг), допустимая суточная
доза пестицидов (мг/кг массы тела человека), максимально-допустимый
уровень пестицидов в столовых корнеплодах (мг/кг). Превышение допустимых
норм по остаточным количествам пестицидов отразится на здоровье населения
и экологическом состоянии окружающей среды.
Учитывая вышеизложенное, мы в наших исследованиях уделяли особое
внимание загрязнению почвы и продукции остаточными количествами
пестицидов, использованных при выращивании столовых корнеплодов.
Образцы почв и продукции были сданы в лаборатории Республиканской
80
санитарно-эпидомологической станции и Казахского НИИ защиты и карантина
растений. Данные показали, что в целом содержание остаточных количеств
пестицидов в почве и продукции (столовых корнеплодах) находится в пределах
нормы (приложение). Это объясняется строгим соблюдением регламента
применения пестицидов на посевах моркови и столовой свеклы на опытных
стационарах Казахского НИИ картофелеводства и овощеводства.
3.5.4 Накопление нитратов в столовых корнеплодах и меры по их
снижению в продукции
Весьма серьёзной экологической проблемой, остро стоящей перед
овощеводами, является загрязнение продукции нитратами. Особое
беспокойство у населения вызывает содержание нитратов в картофеле и
овощах, на долю которых приходится до 70 % суточной нормы (3,6 мг NО3 на
кг массы тела человека) этих веществ.
Длительное употребление овощной продукции с высоким уровнем
нитратов может привести к острому отравлению человеческого организмами.
В основе токсического действия нитратов лежит состояние гипоксии
тканей, развившейся как в результате метгемоглобинемии и нарушений
транспортной функции крови, так и угнетения активности некоторых
ферментных систем, участвующих в процессах тканевого дыхания.
Нитратам и нитритам уделяется большое внимание ещё и потому, что они
превращаются, в конечном итоге, в нитрозосоединения, многие из которых
являются канцерогенными [123].
Проблема избыточного накопления нитратов в овощной продукции
существовала и существует в овощеводстве Казахстана.
Во многих странах дальнего и ближнего зарубежья проводятся
многочисленные исследования, направленные на выявление факторов,
приводящих к повышению уровня нитратов в растениеводческой продукции,
определяются всевозможные пути их снижения.
Проблема повышенного содержания нитратов в растительной продукции
исследуются также казахстанскими учёными. Известно, что на уровень
нитратов в растениях оказывают влияние более 20 различных факторов.
Получение экологически чистой растениеводческой продукции является
актуальной проблемой аграрной науки и земледельцев и растениеводов, а также
агроэкологов.
Необходимо повсеместно особое внимание уделять нитратному
загрязнению выращенного урожая, которое стало серьёзной токсикологогигиенической проблемой агропромышленного комплекса страны.
Установленная Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ)
максимально допустимая доза нитратов, безвредная для здоровья человека,
составляет 3,6 мг NO3 на 1 кг массы тела. Токсическое воздействие нитратов
начинает проявляться при поступлении в организм человека более 5мг/кг. [123,
37 c.]
81
Клинические признаки отравления нитратами проявляются через 1-1,5 часа
после их попадания в организм. Смертельная доза нитрата калия для взрослого
человека составляет 15-30г, нитрата натрия -10 г. Однако, летальный исход
может наступить при попадании в организм и меньших количеств нитратов.
При поступлении нитратов с пищей латентный период заболевания более
длительный, чаще от 4 до 6 часов. Картина отравления начинается с появления
цианоза губ, видимых слизистых оболочек, ногтей, лица. Проявления со
стороны желудочно - кишечного тракта более выражено, они характеризуются
тошнотой, слюновыделением, болями в эпигастральной области, рвотой и
поносом. Печень увеличена и болезненна при пальпации. В клинической
картине отравления характерны и симптомы со стороны нервной системы общая слабость, сильные головные боли в затылочной области, сонливость,
малоподвижность, головокружение, потемнение в глазах, нарушение
координации движений, в тяжёлых случаях - судорожные подёргивания и
повышенная ригидность мышц, потеря сознания, коматозное состояние.
Сосудорасширяющий эффект нитритов с последующим снижением
артериального давления усугубляет недостаток кислорода в тканях .
Попадая в кровь, нитраты переводят двухвалентное железо (Fe2+)
гемоглобина в трёхвалентное (Fe3+). Образующийся при этом метгемоглобин
красных кровяных телец не способен переносить кислород из лёгких к тканям.
При нормальном физиологическом состоянии в организме образуется около 2
% метгемоглобина. Лёгкая форма заболевания проявляется при содержании в
крови 10-20 % метгемоглобина, средняя - при содержании 20-40 %, а тяжёлаяпри содержании более 40 % метгемоглобина.
Через 4-12 часов большая часть поступивших с пищей нитратов (80 % у
молодых и 50 % у пожилых людей) выводится из организма через почки.
Остальное их количество остаётся в организме. Нельзя исключить и
возможность аккумулирования нитратов в человеческом организме.
Суммарное поступление нитратов с пищей и водой в организм человека не
должно превышать 320 мг в сутки. Максимально недействующая (безопасная)
доза нитратов для детей грудного возраста составляет не более 1,89 мг на 1 кг
массы ребёнка.
Суточная доза нитритов для взрослого человека не должна быть выше 9 мг
на 1 кг массы тела.
Ежесуточное потребление нитратов населением различных стран
ориентировочно составляет (мг на 1 кг массы тела): СНГ - 150 - 350, Германии 220, Чехии - 150, Нидерландах - 135, Швеции - 49, Японии - 240-400 . [123, 37
c.]
Основным источником поступления нитратов в организм человека
являются картофель и овощи, так как на них приходится от 60 до 80 %
суточной нормы нитратов (в среднем - 70 мг/кг). При длительном и обильном
питании овощной и бахчевой продукцией с высоким содержанием нитратов
могут возникнуть острые отравления.
82
Из вышеизложенного следует, что нитраты могут оказать негативное
влияние на здоровье людей. Поэтому необходимо исследовать выращенные
урожаи овощных культур, вести строгий контроль на рынках и в магазинах,
предназначенных для реализации населению картофельной и овоще-бахчевой
продукции.
Учитывая важность экологической безопасности пищевой продукции, мы
в наших исследованиях провели оценку выращенного урожая столовых
корнеплодов на загрязненность нитратами. При этом было исследовано 2
наиболее главные, доступные и приемлемые для регулирования фактора: сорта
и удобрения. Изучение влияния удобрений на содержание нитратов в столовых
корнеплодах очень важно, так как именно внесение высоких норм азотных
удобрений является основным фактором, обуславливающим накопление
нитратов в большем количестве. Сортовые особенности овощных корнеплодов
по нитратонакоплению имеют также важное значение, поскольку имеются
сорта с интенсивным накоплением нитратов, и, наоборот, есть сорта с низкой
нитрато накапливающей способностью.
Результаты наших исследований в опытах с разными нормами
минеральных удобрений показали, что содержание нитратов в корнеплодах
моркови и столовой свеклы имеет достаточно тесную связь с условиями
минерального питания данных овощных культур (рисунок 10).
По 3-летним нашим данным, минимальное количество нитратов в
столовых корнеплодах содержалось на не удобренном варианте (контроль).
Так, в опытах с морковью в корнеплодах отмечалось наименьшее содержание
нитратов - 97 мг на кг сырой массы. Применение минеральных удобрений в
одинарной норме (N50P30K40) привело к увеличению содержания нитратов до
108 мг/кг, т.е. на 11,34 %. На варианте с двойной нормой макроэлементов
питания (N100P60K80) содержание нитратов в морковных корнеплодах составило
145 мг/кг, что выше контроля на 49,48 %. Дальнейшее увеличение нормы
полного минерального удобрения до трехкратной (N 150P90K120) обусловило
повышенное накопление нитратов в урожае моркови - 204 мг/кг при предельнодопустимой концентрации (ПДК) 400 мг на 1 кг сырой массы. Разница по
уровню нитратов в продукции между контрольным и высокоудобренным
вариантами опыта с морковью составила 110,31 %. Тем не менее, следует
отметить, что в целом содержание нитратов в корнеплодах моркови на
удобренных вариантах опыта было ниже допустимых норм в 1,96 - 3,70 раза.
На основании этого можно заключить, что выращенная в полевых опытах
продукция моркови является экологически безопасной.
Аналогичные закономерности наблюдаются и в полевых опытах с другой
корнеплодной культурой - столовой свеклой [123, 38 с.].
Минимальное содержание нитратов в урожае свеклы, убранной в фазу
технической спелости корнеплодов (октябрь), отмечено на контроле (без
удобрений) - 392 мг/кг. Это связано с ограниченным содержанием в почве
питательных веществ, в частности - азота. Улучшение условий минерального
питания путем применения удобрений способствовало и повышению
83
содержания нитратов в растениях. Так, внесение под свеклу минеральных
удобрений в одинарной норме (N50P30K40) повысило содержание нитратов в
корнеплодах до 463 мг/кг, что превышает показатель контрольного варианта на
18,11 %. На варианте опыта с двойной нормой элементов питания (N 100P60K80)
содержание нитратов в корнеплодах свеклы в среднем за 3 года исследований
составило 589 мг/кг, что выше контроля на 50,26 %. Дальнейшее увеличение
нормы полного минерального удобрения под свеклу столовую до трехкратной
(N150P90K120) обусловило повышенное накопление нитратов в корнеплодах - 775
мг/кг при предельно-допустимой концентрации (ПДК) для культуры 1400 мг на
1 кг сырой массы. Разница по уровню нитратов в продукции между
контрольным и высокоудобренным (тройная норма NPK) вариантами опыта со
столовой свеклой составила 197,70 %. По всем удобренным вариантам опыта
уровень нитратов в отношении контроля возрос в 1,18 - 1,98 раза. Тем не менее,
в целом содержание нитратов в корнеплодах свеклы столовой на удобренных
вариантах опыта было ниже допустимых норм в 1,81 - 3,57 раза.
Среднее, мг/кг сырой массы
Нитраты в столовых корнеплодах в зависимости
от норм удобрений
1000
775
800
589
600
392
400
200
145
97 108
463
204
0
Морковь
Свекла столовая
Варианты опыта
N0P0K0
N50P30K40
N100P60K80
N150P90K120
Рисунок 10 - Влияние удобрений на содержание нитратов в корнеплодах
На основании экспериментальных данных, полученных нами в течение 3
лет, можно заключить, что выращенная продукция столовой свеклы является
экологически безопасной [123, 39 с].
84
Следует отметить, что несмотря на то, что содержание нитратов в
столовых корнеплодах, выращенных с применением повышенных норм
минеральных удобрений, не превышает допустимые нормы, сам факт
значительного превышения неудобренного контроля по уровню свободных
(остаточных количеств) нитратов вызывает опасения. И здесь речь может идти
только об экологической безопасности урожая корнеплодов моркови и
столовой свеклы, а не об абсолютной экологической чистоте продукции.
Поэтому при планировании норм минеральных удобрений под морковь и
столовую свеклу, а также при потреблении столовых корнеплодов в пищу
необходимо учитывать накопление нитратов в урожае корнеплодных овощных
культур.
В полевом опыте с изучением нитратонакопления разных сортов моркови
и столовой свеклы установлено, что содержание в столовых корнеплодах
значительно варьирует между различными сортами моркови и столовой свеклы.
Здесь четко прослеживается связь уровня нитратов в продукции с сортовыми
особенностями овощных корнеплодов. В таблице приведены данные
содержания нитратов в урожае разных сортов моркови и свеклы [123, 39 с].
Таблица 48 - Сортовые особенности моркови и свеклы по накоплению нитратов
в корнеплодах (мг/кг сырой массы)
Морковь
сорта
Алау
содержание
нитратов
157
Столовая свекла
сорта
содержание
нитратов
Детройтская
864
Витаминная 6
214
Египетская плоская
706
Королева осени
230
Кызылконыр
625
Нантская 4
178
Красный шар
772
Шантенэ 2461
163
Пабло
960
Все сорта столовых корнеплодов возделывались на общем одинаковом
агротехническом фоне, минеральные удобрения внесены в норме N100P60K80, то
есть в опыте был соблюден принцип единственного различия.
Результаты наших полевых исследований показали, что изученные сорта
моркови и столовой свеклы имеют различное количество нитратов в продукции
(рисунок 10).
В полевых опытах с морковью исследованные сорта содержали в
технически спелых корнеплодах следующие величины нитратов (мг на кг
сырой массы): Алау - 157; Витаминная 6 - 214; Королева осени - 230; Нантская
4 - 178; Шантенэ 2461 - 163. Как видно из данных, здесь наименьшее
количество нитратов содержалось в урожае местного сорта Алау (селекции
КазНИИКО) и сорта Шантенэ 2461 российской селекции. Эти два сорта
85
показали практически одинаковый уровень нитратов - 157 и 163 мг/кг. Данное
обстоятельство можно объяснить тем, что сорт Алау создан с учетом почвенноклиматических условий юго-востока Казахстана, устойчив к стрессовым
факторам среды, отличается более лучшими качественными характеристиками,
районирован в Алматинской области, а сорт Шантенэ 2461 допущен к
использованию по всем областям Казахстана, отличается высокой
адаптивностью к биотическим и абиотическим факторам среды. Данные
сортовые особенности сортов моркови Алау и Шантенэ 2461 позволили
получить более чистую по содержанию нитратов продукцию. Сравнительно
низкое содержание (178 мг/кг) свободных, то есть не вовлеченных в синтез
органических соединений и накопленных в свободной форме, нитратов
отмечено в корнеплодах сорта Нантская 4, который также районирован в ряде
регионов нашей республики, в том числе и на юго-востоке Казахстана [123, 39
с.].
Более высокие уровни нитратов накапливались в корнеплодах сортов
Витаминная 6 и Королева осени - 214 и 230 мг/кг соответственно. По этим двум
сортам моркови увеличение содержания нитратов в корнеплодах в отношении
отечественного сорта Алау составило 36,31 - 46,50 %. Основная причина этого относительная неприспособленность зарубежных сортов к местным почвенноклиматическим условиям.
Несмотря на заметные различия между изученными сортами моркови по
накоплению нитратов, в целом содержание остаточных количеств свободных
нитратов в корнеплодах не превышало предельно-допустимые концентрации,
установленные для культуры моркови (400 мг/кг сырой массы), то есть
продукция экологически безопасна.
В полевых опытах с оценкой нитратонакапливающей способности разных
сортов столовой свеклы также наблюдаются аналогичные закономерности. При
этом в зависимости от сортовых особенностей культуры разница по уровню
нитратов в продукции была существенной.
Из пяти изученных сортов свеклы отечественной и зарубежной селекции
наименьшее содержание нитратов отмечено по сортам Кызылконыр (625 мг/кг)
и Египетская плоская (706 мг/кг). У остальных трех сортов столовой свеклы остаточное количество нитратов было более высоким: Красный шар - 772 мг/кг,
Детройтская - 864 мг/кг, Пабло - 960 мг/кг.
Все сорта столовой свеклы селекции дальнего и ближнего зарубежья
превосходили по уровню загрязненности остаточными нитратами местный сорт
Кызылконыр на 12,96 - 53,60 %. В целом, содержание нитратов в свекловичных
корнеплодах не превышало допустимые уровни (ПДК нитратов для столовой
свеклы - 1400 мг/кг сырой массы). Однако это не должно нас успокаивать, ибо в
выращенной продукции имеется довольно большое количество нитратов, которые при регулярном употреблении в пищу (борщ, винегрет, свекольник и
другие блюда) может привести в определенной степени токсикации
человеческого организма [123, 40 с.].
86
Рисунок 11- Нитратонакопление разных сортов моркови
Сортовые особенности свеклы столовой
по накоплению нитратов
в корнеплодах (мг/кг сырой массы)
864
960
706
772
625
Детройтская
Египетская плоская
Красный шар
Пабло
Кызылконыр
Рисунок 12 - Нитратонакопление разных сортов столовой свеклы
87
Основными причинами повышенного накопления нитратов в корнеплодах
иностранных сортов столовой свеклы можно назвать их слабую адаптивность к
почвенно-климатическим и агротехнологическим условиям выращивания, а
также их сортовые особенности по накоплению нитратов, то есть многие
зарубежные сорта являются сортами интенсивного типа и интенсивно
поглощают из почвы и удобрений большое количество питательных веществ, в
частности минерального азота.
Таким образом, оптимизируя условия минерального питания и
осуществляя правильный подбор районированных сортов моркови и столовой
свеклы, можно обеспечить производство экологически безопасной продукции
столовых корнеплодов [123, 41 с.].
3.6 Экономическая эффективность применения
пестицидов на посевах моркови и столовой свеклы
удобрений
и
На нынешнем этапе развития сельскохозяйственного производства, в
частности растениеводческой отрасли, главным приоритетом является
продуктивность
возделываемых
культур.
Производители
продукции
растениеводства весьма заинтересованы в получении высоких урожаев
сельскохозяйственных культур и для достижения своих целей применяют все
возможные приемы. Фермеры-овощеводы в погоне за большим урожаем
овощных культур используют по мере возможности высокоинтенсивные
технологии, которые предусматривают внесение в почву очень больших норм
удобрений и многократное применение различных пестицидов. При этом, к
сожалению, на второй план отходит качественные показатели урожая и на
последнее место - экологическая безопасность продукции.
Такая позиция крестьянина понятна с экономической точки зрения. На
сегодняшний день в нашей республике отсутствует рынок экологически чистой
продукции и нет соответствующего ценообразования как за рубежом. Вся
овощная продукция реализуется по одинаковой цене (оптовая и розничная). В
этом аспекте фермерские (крестьянские) хозяйства больше заинтересованы в
получении высоких урожаев, которые покроют все их расходы и принесут им
доход.
Чтобы оценить, насколько оправдано пренебрежение фермеров
качественными показателями урожая и игнорирование ими экологической
чистоты продукции ради прибыли от реализации овощей, мы провели расчеты
экономической эффективности применения средств химизации на посевах
столовых корнеплодов.
В данном разделе диссертационной работы нами была дана оценка
экономической эффективности применения минеральных удобрений и
пестицидов на посевах моркови и столовой свеклы.
88
Для экономического анализа эффективности агроприемов (минеральное
питание, защита растений) по культурам моркови и свеклы нами были учтены
следующие показатели:
- дополнительный урожай столовых корнеплодов от применения разных
норм минеральных удобрений;
- сохраненный урожай столовых корнеплодов от применения пестицидов
против вредных организмов;
- среднеоптовые цены на столовые корнеплоды за последние три года
(среднесезонные, без учета колебания цен);
- стоимость дополнительного урожая корнеплодов моркови и свеклы, то
есть валовой доход;
- затраты на уборку, перевозку и реализацию дополнительного
(сохраненного) урожая столовых корнеплодов;
- затраты на приобретение и применение минеральных удобрений и
химических средств защиты растений;
- чистая прибыль от применения минеральных удобрений и пестицидов
(разница между валовым доходом и суммой затрат на покупку и внесение
средств химизации);
- рентабельность применения минеральных удобрений и пестицидов.
Наши экономические расчеты показывают, что применение как
минеральных удобрений, так и пестицидов является эффективным
агроприемом, обеспечивающим достаточно высокие уровни доходности.
В таблицах приведены данные экономической эффективности
возрастающих норм удобрений на моркови и свекле.
В опытах с морковью применение минеральных удобрений обеспечило
получение с 1 га от 68,5 до 251,9 тысяч тенге чистого дохода при высокой их
рентабельности - 173,4 - 204,6 % (таблица ?) .
В опытах со столовой свеклой применение минеральных удобрений также
было высокоэффективным в плане экономической эффективности. Одинарная
норма макроэлементов питания обеспечило получение с 1 га 115,4 тысяч тенге
чистого дохода, двойная норма - 249,3 тысяч тенге, тройная норма - 388,3 тысяч
тенге. Рентабельность внесения удобрений под столовую свеклу была высокой
и составила 247,6; 260,5 и 272,1 % соответственно (таблица 48).
Таблица 49 - Экономическая эффективность внесения минеральных удобрений
на посевах моркови
Нормы
удобрений
под
морковь
Дополнит
ель-ный
урожай
моркови
от
удобрени
й, т/га
Валовой
доход,
тыс.
тенге
на 1 га
Затраты на
покупку и
внесение
удобрений,
тыс.
тенге/га
89
уборку,
перевозку и
реализацию
дополнительного
урожая, тыс.
тенге/га
Чистый
доход,
тыс.
тенге на
1 га
Рентабельность
удобрений,
%
1. N0P0K0
2. N50P30K40
3. N100P60K80
4. N150P90K120
3,6
8,0
12,5
108,0
240,0
375,0
19,7
38,2
57,4
19,8
42,6
65,7
68,5
159,2
251,9
173,4
197,0
204,6
Таблица 50 - Экономическая эффективность внесения минеральных удобрений
на посевах свеклы столовой
Нормы
удобрений под
Свеклу
1. N0P0K0
2. N50P30K40
3. N100P60K80
4. N150P90K120
Дополни
тель-ный
урожай
свеклы
от
удобрен
ий, т/га
Валовой
доход,
тыс.
тенге
на 1 га
Затраты на
покупку и
внесение
удобрений,
тыс.
тенге/га
уборку,
перевозку и
реализацию
дополнительного
урожая, тыс.
тенге/га
5,4
11,5
17,7
162,0
345,0
531,0
19,7
38,2
57,4
26,9
57,5
85,3
Чистый
доход,
тыс.
тенге на
1 га
Рентабельность
удобрений,
%
115,4
249,3
388,3
247,6
260,5
272,1
Наряду с расчетами экономической эффективности минеральных
удобрений мы проводили анализ рентабельности пестицидов в борьбе с
вредными организмами моркови и свеклы.
По полученным данным, применение на посевах овощных корнеплодов
инсектицидов против вредителей и фунгицидов против болезней было
экономически высокоэффективным.
Опрыскивание посевов инсектицидами для защиты растений от
вредителей обеспечило сохранение урожая моркови в количестве 2,7 т/га,
столовой свеклы - 4,3 т/га. Чистый доход от применения инсектицидов
составил по культуре моркови 55,9 тысяч тенге/га, по культуре столовой
свеклы - 92,6 тысяч тенге/га. Рентабельность использования инсектицидов была
очень высокой и равнялась 222,7 и 254,4 % соответственно по моркови и
свекле.
Опрыскивание посевов фунгицидами для защиты корнеплодных растений
от болезней спосоствовало сохранению урожая моркови в количестве 3,1 т/га,
столовой свеклы - 3,5 т/га. Чистый доход от применения фунгицидов составил
по культуре моркови 60,7 тысяч тенге/га, по культуре столовой свеклы - 68,3
тысяч тенге/га. Рентабельность использования фунгицидов была в достаточной
степени высокой и равнялась 187,9 и 186,1 % соответственно по моркови и
столовой свекле.
Следует особо отметить высокую экономическую эффективность
применения гербицидов на посевах моркови (гезагард, фюзилад форте) и
90
столовой свеклы (пирамин, зеллек супер) против сорной растительности. Здесь
необходимо отметить двойное преимущество химического способа борьбы с
сорняками. Первое - повышение (сохранение) урожая столовых корнеплодов в
результате гибели сорняков. Уничтожение сорняков предотвращает
конкуренцию с их стороны корнеплодным растениям в потреблении солнечной
энергии, почвенной влаги и питательных веществ из почвы и удобрений.
Второе - исключение затрат на ручную прополку сорняков.
Таблица 51 - Экономическая эффективность применения инсектицидов и
фунгицидов на посевах столовых корнеплодов
Варианты
опыта
Сохранен
ный
урожай
моркови
от
пестицид
ов, т/га
Контроль
Инсектицид
Фунгицид
2,7
3,1
Контроль
Инсектицид
Фунгицид
4,3
3,5
Валовой
доход,
тыс.
тенге на
1 га
Затраты на
покупку и
уборку
внесение
и
пестицидов реализаци
, тыс.
ю
тенге/га
сохраненно
го урожая,
тыс.
тенге/га
Морковь
81,0
10,3
14,8
93,0
15,6
16,7
Свекла столовая
129,0
12,8
23,6
105,0
17,5
19,2
Чистый
доход,
тыс.
тенге на
1 га
Рентабельность
пестицид
ов,
%
55,9
60,7
222,7
187,9
92,6
68,3
254,4
186,1
В опытах с морковью гербициды обеспечили получение 167,8 тысяч тенге
чистого дохода с 1 га. В опытах со столовой свеклой суммарный чистый доход
от использования гербицидов был еще выше и равнялся 199,4 тысяч тенге.
Таблица 52 - Экономическая эффективность применения гербицидов на
посевах столовых корнеплодов
Варианты
опыта
Урожай
корнепл
одов,
т/га
Вало-вой
доход
от
сохранен
ного
урожая,
тыс.
тнг/га
Затраты (тыс.тенге) на
покупку и
внесение
гербицид
ов
91
на
прополку
посевов
корнепло
дных
культур
уборку
и
реализаци
ю
сохраненн
ого
урожая
Чистый доход
от экономии на
прополку и
сохраненного
урожая, тыс.
тенге на
1 га
1
Контроль
Гербицид
2
3
23,8
27,2
102,0
4
Морковь
21,5
5
6
7
106,6
-
19,3
167,8
6
7
20,9
199,4
Продолжение таблицы 43
1
Контроль
Гербицид
2
3
30,5
34,7
132,0
4
5
Свекла столовая
106,6
18,3
-
Таким образом, применение пестицидов для борьбы с вредными
организмами моркови и столовой свеклы высоко рентабельно и обеспечивает
получение больших уровней чистого дохода. В то же время нельзя исключить
опасность пестицидов и во избежание загрязнения почвы и продукции
токсическими остатками следует строго соблюдать установленные для
химических
препаратов
регламенты
применения.
92
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1.
Изучены в темно-каштановых почвах предгорной зоны юго-востока
Казахстана, интенсивно используемых в орошаемом овощеводстве более 60 лет,
содержание гумуса снизилось в среднем на одну треть, что свидетельствует об
ухудшении почвенной экосистемы. В почвах овощных севообротов количество
гумуса уменьшилось с 3,03 % до 1,60-2,46 %, т.е. на 0,47-1,57 % (18,8-47,2 %). В
то же время, под влиянием удобрений произошло увеличение содержания
гумуса. Однако, для достижения исходного уровня гумуса в почве требуется
длительное применение больших норм органо-минеральных удобрений.
В почве увеличено содержание валовых и подвижных форм макро- и
микроэлементов. Содержание общего азота под посевами корнеплодных
овощных культур в зависимости от вида севооборотов и систем применения
удобрений колебалось в пределах 0,112-0,168 %, валового фосфора - 0,172 - 0,214
%, валового калия - 2,61-3,34 %.
По подвижным формам элементов питания, легкоусвояемыми растениями,
отмечены средние и повышенные уровни. Содержание легкогидролизуемого
азота в почве составило 20-34 мг/кг, что указывает на снижение эффективного
плодородия почвы. Следовательно, столовые корнеплоды не в полной мере
обеспечиваются ценным макроэлементом питания - азотом. Чтобы
удовлетворить потребность растений в азоте в почву необходимо вносить
большие нормы азотных удобрений, что чревато экологическими последствиями
(загрязнение нитратами). Следует выделить высокую обеспеченность почв
подвижным фосфором. В зависимости от видов овощных севооборотов в почве
содержалось 51-80 мг/кг и более P2O5. В результате систематического,
длительного внесения больших норм фосфорных удобрений под овощные
культуры произошла избыточная аккумуляция в почве фосфора. Вместе с
фосфором в почву поступили также и различные сопутствующие токсиэлементы
- фтор, свинец, кадьмий и другие, которые являются загрязнителями почвенной
экосистемы.
Отмечено значительное снижение обменного калия - 240-295 мг/кг (низкая
обеспеченность). Некогда высокообеспеченные темно-каштановые почвы
предгорной зоны юго-востока Казахстана в настоящее время сильно ухудшили
свои свойства по содержания легкоусвояемого растениями калия.
Содержание углерода (СО2) в пахотном слое почвы колебалось в широких
пределах - от 0,33-0,6 до 1,32-2,65 %, что указывает на существенное отличие как
по видам севооборотов, так и от исходного содержания СО2.
Реакция почвенного раствора (pH) в исходном почвенном разрезе была
слабощелочной (pH 7,3) и близкой к нейтральной (pH 7,1). В исследованных в
2012-2014 годы почвенных образцах опытных участков отмечено
подщелачивание почвы: pH было равно 8,02-8,20, что является негативным
явлением.
80
Емкость поглощенных оснований почвы составила 15-17 мг-экв./100г почвы
при исходном показателе 20-21 мг-экв./100г. Среди катионов преобладает
кальций (85-87 %). Отмечено заметное ухудшение катионного обмена почвы.
По механическому составу почвы в разных севооборотах были близки.
Содержание в них физической глины (илистой фракции менее <0,01 мм)
составляло от 42-48 % до 54-57 %, что соответствует средним суглинкам, однако
отмечено
заметное
утяжеление
мехсостава
почвы.
В
процессе
сельскохозяйственного использования произошло изменение механического
состава темно-каштановой почвы в сторону ухудшения. Тяжелый мехсостав
затрудняет обработку почвы орудиями, увеличивает расходы ГСМ, оказывает
неблагоприятное влияние на формирование внутрипочвенных продуктовых
органов овощных культур (корнеплоды). Почвы стали бесструктурными,
тяжелыми, плотными.
На основании почвенных исследований, можно заключить, что темнокаштановые почвы предгорной зоны юго-востока Казахстана за длительный
период использования в орошаемом овощеводстве претерпели существенные
изменения. Многие свойства почвы значительно ухудшились, что является
большой экологической проблемой. Параметры почвенного плодородия в
значительной степени определяются видами овощных севооборотов и системами
применения удобрений под овощные культуры.
2. Применение минеральных удобрений, улучшая условия питания,
способствуют более интенсивному развитию овощных растений. Накопление
более мощной биомассы растений, в конечном итоге, обеспечило формирование
сравнительно высоких урожаев овощных культур.
В 4-польном интенсивном овощном севообороте применение минеральных
удобрений обеспечило существенный рост продуктивности морковного поля. На
контроле урожайность корнеплодов в среднем за 3 года была минимальной 17,75 т/га. На удобренных вариантах, что составляет к контролю. Наибольшая
урожайность корнеплодов получена при внесении минеральные удобрения под
морковью в дозе N50P30K40 ( 21,25 т/га) и в дозе N150P90K120 (29,75 т/га), где
урожайность повышается от 19,0 % до 63,2 %.
В 3-польном короткоротационном овоще-зерновом севообороте в годы
исследовании установлено, что внесение удобрений оказывает положительное
влияние на продуктивность столовой свеклы, в связи с улучшением питательного
режима. Урожайность культуры на контрольном варианте составляет 26,5 т/га до
31,9-42,0 т/га где урожайность повышается от 20,5 % до 59,6 %.
Урожайность столовой свеклы без чередовании культур (на контроле) была
наименьшей и составила 26,1 т/га. Это связано с ухудшением условий
минерального питания культуры. А, в 8-польном овоще - травяном севообороте
при научно-обоснованном чередовани культур и внесении в почву возрастающих
норм минеральных удобрений повысило продуктивность столовой свеклы. Под
влиянием удобрений получено 9,96 - 43,30 % дополнительного урожая
корнеплодов.
81
В среднем за 3 года в опытах с морковью влияние удобрений на качество
корнеплодов было различным. В 2012г отмечено некоторое снижение
содержания сухих веществ и общего сахара, повышение уровня нитратов. В
2013г наблюдалось увеличение сухих веществ с 12,10 % (контроль) до 12,7012,94 % (удобренные варианты). По общему сахару происходит снижение с 9,76
% (контроль) до 8,75 - 9,48 %. Отмечено также уменьшение витамина С в
корнеплодах - с 8,4 мг % до 6,3-7,8 мг %, отмечено положительное влияние
удобрений на качество корнеплодов.
Таким образом, улучшение условий минерального питания растений путем
внесения удобрений способствует повышению продуктивности севооборотных
полей, занятых под овощными корнеплодами.
3. Применение минеральных удобрений в умеренно-оптимальных нормах
улучшает качество столовых корнеплодов, повышая в них содержания сухих
веществ, сахаров и витаминов
В среднем за 3 года в опытах с морковью влияние удобрений на качество
корнеплодов было различным. В 2012г отмечено некоторое снижение содерж
ания сухих веществ и общего сахара, повышение уровня нитратов. В 2013г
наблюдалось увеличение сухих веществ с 12,10 % (контроль) до 12,70-12,94 %
(удобренные варианты). По общему сахару происходит снижение с 9,76 %
(контроль) до 8,75 - 9,48 %. Отмечено также уменьшение витамина С в
корнеплодах - с 8,4 мг % до 6,3-7,8 мг %. Следует выделить положительное
воздействие условий минерального питания на биохимические показатели
моркови (4-польный севооборот).
В 2014 год в корнеплодах заметно повысилось содержание сухих веществ,
витамина С, каротина. Особое внимание следует обратить на увеличение
количества каротина, за что ценится морковь. На естественном фоне содержание
каротина (провитамин А) в корнеплодах повысилось с 16,5 мг % (контроль) до
17,3-18,5 мг %, на органическом фоне - с 15,4 мг % (контроль) до 15,8-17,2 мг %.
В опытах со свеклой столовой в целом за 3 года (2012-2014гг) отмечено
положительное влияние удобрений на качество корнеплодов.
В 2012г внесение под свеклу N50P30K40 и N100P60K80 повысило содержание
сахаров в корнеплодах. Отмечено увеличение сухих веществ в продукции. На
варианте N150P90K120 немного уменьшились количества сухих веществ, сахаров и
витаминов. В 2013г на удобренных вариантах в корнеплодах свеклы
накапливалось больше сухих веществ (17,50-18,12 %) и общего сахара (13,75 %),
а содержание витамина С находилось на уровне контроля (22,5-24,6 мг %). В
2014 году в опытах со столовой свеклой (3-польный севооборот) отмечено
некоторое снижение качественных показателей. По сравнению с контролем
содержание нитратов в корнеплодах повысилось с 314 мг/кг (контроль) до 360672 мг/кг при ПДК - 1400 мг/кг.
В целом, рациональное удобрение столовых корнеплодов оказывает
положительное влияние на биохимический состав продукции.
82
4. Лучшими показателями после 7 месяцев хранения отличались следующие
сорта моркови: отечественный сорт Алау наравне с зарубежным Шантенэ 2461 и
незначительно уступает им Королева осени, средняя сохраняемость которых
составила 92,9; 93,0; 90,5 %. Эти сорта имеют минимальную естественную убыль
массы - 6,5-9,0 % и незначительные потери от болезней от 0,2 % (сорт Шантенэ
2461) до 0,6 % (сорт Алау). Более высокая естественная убыль массы отмечена у
сортов Нантская 4 (10,1 %) и Витаминная 6 (10,9 %). Основными заболеваниями
сортов моркови при хранении являются фомоз (Phoma rostrupii Sacc), белая гниль
(Sclerotinia sclerotiorum D. By.), серая гниль (Botrytis cinerea Pers.). Сравнительно
большее поражение отмечено по сорту Нантская 4 - 1,3 % больных, в т.ч. 0,6 % фомоз, 0,6 % - белая гниль, 0,1 % - серая гниль. Процент поражения болезнями
остальных сортов значительно меньше - от 0,2 % до 0,6 %. При этом наименьший
процент больных корнеплодов было у сорта Шантенэ 2461. Во всех изученных
сортах отмечено отсутствие вялых корнеплодов, проросшие составили от 0,9 %
(Королева осени) до 5,0 % (Алау). Суммарно минимальные общие потери при
выемке корнеплодов из хранилища были у сортов Алау и Шантенэ 2461.
По результатам исследований по оценке сортов столовой свеклы на
пригодность к длительному хранению, отмечена высокая сохраняемость
корнеплодов по всем изученным сортам. Сорта Кызылконыр, Красный шар,
Египетская плоская, Пабло имеют сохраняемость свыше 90 %. Несколько ниже
сохраняемость у сорта Детройтская (89,1 %). Различия между сортами
определяются меньшими или большими потерями от болезней и большей или
меньшей убылью массы. После длительного хранения на сортах Кызылконыр,
Красный шар и Пабло не отмечено больных корнеплодов. Эти же сорта имеют
более низкую убыль массы (от 4,8 до 6,8 %). На сортах Детройтская и Египетская
плоская зафиксировано заболевание фомоз (Phoma betae Frank.) 2,7 % и 0,1 %, на
сорте Детройтская отмечено также хвостовая гниль (Bacillus bussei Migula Bac.) 0,5 %. Сорт Детройтская отличается более высокими потерями от болезней и
общими потерями (3,2 % и 10,9 %).
Лежкоспособность отечественных сортов моркови и свеклы столовой
находятся на уровне зарубежных сортов, а по ряду показателей обладают
преимуществом, что указывает на необходимость более широкого использования
данных сортов при выращивании и длительном хранении столовых корнеплодов.
Изучение, подбор и широкое внедрение в производство сортов
корнеплодных овощных культур с повышенной лежкостью и высокой
устойчивостью к заболеваниям позволят значительно снизить их потери в
процессе длительного хранения.
5. Применение минеральных удобрений оказывают определенное влияние
на содержание тяжелых металлов в почве. Необходимо обратить особое
внимание высокому уровню в почве двух наиболее опасных тяжелых металлов кадьмия и свинца. Валовое содержание свинца (Pb) в почве под столовыми
корнеплодами составило 28,8 - 30,6 мг/кг при ПДК 30 мг/кг, то есть на уровне
допустимых норм или с некоторым превышением. Это должно настораживать
83
земледельцев. Более тревожно состояние почвы по кадьмию (Cd). Содержание
валовой формы Cd в темно-каштановой почве опытного участка со столовыми
корнеплодами колебалось в пределах 2,4 - 2,8 мг/кг (морковь) и 1,6 - 2,6 мг/кг
(свекла) при ОДК 2,0 мг/кг, то есть идет превышение допустимых норм.
В целом, содержание тяжелых металлов в темно-каштановой почве
предгорной зоны юго-востока Казахстана не превышает предельно-допустимые
нормы или находятся в пределах допустимых норм (с небольшим отклонением).
Однако это не должно успокаивать ученых и производственников (овощеводов),
так как в почве накоплено достаточно большое количество тяжелых металлов,
уровень которых со временем может значительно возрастать, что, в конечном
итоге, приведет к загрязнению почвы и продукции токсиостатками (тяжелыми
металлами).
6. Использование системы капельного орошения позволяет значительно
экономить поливную воду, предотвратить засоления и эрозию почв, эффективно
усваивать питательные вещества почвы и удобрений.
Экономия поливной воды от применения капельной технологии орошения в
среднем в годы исследований составила по культуре моркови 36,89 %, по
культуре столовой свеклы - 36,01 % . Важным экологическим аспектом
технологии капельного орошения является фитосанитарное состояние полей.
Фитосанитарный мониторинг засоренности посевов столовых корнеплодов
показал, что при капельном орошении количество сорняков значительно меньше
чем при бороздковом поливе. Таким образом, технология капельного орошения
овощных культур (столовых корнеплодов) является очень важным агроприемом
для решения экологических проблем орошаемого овощеводства.
Таким образом, технология капельного орошения овощных культур
(столовых корнеплодов) является очень важным агроприемом для решения
экологических проблем орошаемого овощеводства.
7. Загрязнение почвы и продукции токсиостатками является большой
экологической проблемой овощеводческой отрасли. Из-за биологических
особенностей (медленное развитие в начале вегетации, нежность, сочность)
столовые корнеплоды сильно поражается многочисленными вредными
организмами. Это, в свою очередь, обуславливает необходимость интенсивного
применения пестицидов против вредных объектов на посевах корнеплодных
овощных культур, что порождает серьезную экологическую проблему.
Превышение допустимых норм по остаточным количествам пестицидов
отразится на здоровье населения и экологическом состоянии окружающей среды.
В исследованиях уделяли особое внимание загрязнению почвы и продукции
остаточными количествами пестицидов, использованных при выращивании
столовых корнеплодов. Данные показали, что в целом содержание остаточных
количеств пестицидов в почве и продукции (столовых корнеплодах) находится в
пределах нормы (приложение). Это объясняется строгим соблюдением
регламента применения пестицидов на посевах моркови и столовой свеклы на
опытных стационарах Казахского НИИ картофелеводства и овощеводства.
84
8. Серьёзной экологической проблемой овощеводства является загрязнение
продукции нитратами. До 70 % суточной нормы (3,6 мг NО3 на кг массы тела
человека) этих веществ приходится на картофель и овощи. Длительное
употребление овощной продукции с высоким уровнем нитратов может привести
к острому отравлению человеческого организмами.
Исследования показали, что содержание нитратов в корнеплодах имеет
тесную связь с условиями минерального питания и сортовыми особенностями
моркови и свеклы.
В опытах с морковью в корнеплодах отмечалось наименьшее содержание
нитратов - 97 мг/кг. Применение удобрений в одинарной норме (N 50P30K40)
увеличило нитраты до 108 мг/кг (11,34 %). На варианте с N100P60K80 содержание
нитратов достигло145 мг/кг, что выше контроля на 49,48 %. Увеличение нормы
удобрения N150P90K120 обусловило повышенное накопление нитратов - 204 мг/кг
при ПДК 400 мг/кг. Содержание нитратов в моркови на удобренных вариантах
ниже допустимых норм в 1,96 - 3,70 раза. Можно заключить, что выращенная
продукция моркови является экологически безопасной.
Минимальное содержание нитратов в урожае свеклы отмечено на контроле 392 мг/кг. Это связано с ограниченным содержанием в почве питательных
веществ, в частности - азота. Внесение под свеклу N50P30K40 повысило
содержание нитратов в корнеплодах до 463 мг/кг, что выше контроля на 18,11 %.
На варианте N100P60K80 уровень нитратов возрос до 589 мг/кг, что выше контроля
на 50,26 %. Увеличение нормы удобрений до N150P90K120 обусловило
повышенное накопление нитратов в корнеплодах - 775 мг/кг при ПДК 1400
мг/кг. Разница по уровню нитратов в продукции между контролем и
высокоудобренным вариантом составила 197,70 %. По удобренным вариантам
уровень нитратов в отношении контроля увеличен в 1,18 - 1,98 раза. В целом
содержание нитратов в корнеплодах свеклы на удобренных вариантах ниже ПДК
в 1,81 - 3,57 раза.
Следует отметить, что несмотря на то, что содержание нитратов в столовых
корнеплодах, выращенных с применением повышенных норм минеральных
удобрений, не превышает допустимые нормы, сам факт значительного
превышения неудобренного контроля по уровню свободных нитратов вызывает
опасения. И здесь речь может идти только об экологической безопасности
урожая корнеплодов моркови и свеклы, а не об абсолютной экологической
чистоте продукции. Поэтому при планировании норм минеральных удобрений
под морковь и свеклу, а также при потреблении корнеплодов в пищу необходимо
учитывать накопление нитратов в урожае этих культур.
В опытах с морковью исследованные сорта накапливали разные уровни
нитратов (мг/кг): Алау - 157; Витаминная 6 - 214; Королева осени - 230; Нантская
4 - 178; Шантенэ 2461 - 163. Наименьшее количество нитратов было в урожае
местного сорта Алау и российского сорта Шантенэ 2461 - 157 и 163 мг/кг. Сорт
Алау создан с учетом почвенно-климатических условий региона, устойчив к
стрессовым факторам среды, отличается более лучшим качеством, районирован в
85
Алматинской области, а сорт Шантенэ 2461 допущен к использованию по всем
областям Казахстана, отличается высокой адаптивностью к биотическим и
абиотическим факторам среды. Более высокие уровни нитратов отмечены по
сортам Витаминная 6 и Королева осени - 214 и 230 мг/кг, превышение к сорту
Алау составило 36,31 - 46,50 %.
Несмотря на заметные различия между и сортами моркови по накоплению
нитратов, в целом их содержание не превышало ПДК для моркови (400 мг/кг),
т.е. продукция экологически безопасна.
В опытах со свеклой из 5 сортов наименьшее содержание нитратов отмечено
по сортам Кызылконыр (625 мг/кг) и Египетская плоская (706 мг/кг). У
остальных сортов остаточное количество нитратов было более высоким:
Красный шар - 772 мг/кг, Детройтская - 864 мг/кг, Пабло - 960 мг/кг.
Все сорта свеклы зарубежной селекции превосходили по уровню
загрязненности нитратами местный сорт Кызылконыр на 12,96 - 53,60 %. В
целом, содержание нитратов в корнеплодах свеклы не превышало ПДК.
Основными причинами повышенного накопления нитратов в корнеплодах
иностранных сортов моркови и свеклы являются их слабая адаптивность к
почвенно-климатическим и агротехнологическим условиям выращивания, а
также их сортовые особенности по накоплению нитратов, т.е. многие
зарубежные сорта являются сортами интенсивного типа и интенсивно
поглощают из почвы и удобрений питательные веществ, в т.ч. азота.
Таким образом, оптимизируя условия минерального питания и осуществляя
правильный подбор допущенных к использованию (районированных) сортов
моркови и столовой свеклы, можно обеспечить производство экологически
безопасной продукции.
9. Экономические расчеты показали, что применение минеральных
удобрений и пестицидов обеспечивает высокие уровни доходности.
В опытах с морковью применение минеральных удобрений обеспечило
получение с 1 га от 68,5 до 251,9 тысяч тенге чистого дохода при высокой их
рентабельности - 173,4 - 204,6 %.
В опытах со столовой свеклой применение минеральных удобрений также
было высокоэффективным. Одинарная норма макроэлементов питания
обеспечило получение с 1 га 115,4 тысяч тенге чистого дохода, двойная норма 249,3 тысяч тенге, тройная норма - 388,3 тысяч тенге. Рентабельность внесения
удобрений под столовую свеклу была высокой и составила 247,6; 260,5 и 272,1
%.
Применение на посевах овощных корнеплодов инсектицидов против
вредителей и фунгицидов против болезней экономически высокоэффективно.
Опрыскивание посевов инсектицидами для защиты растений от вредителей
обеспечило сохранение урожая моркови в количестве 2,7 т/га, столовой свеклы 4,3 т/га. Чистый доход от применения инсектицидов составил по моркови 55,9
тысяч тенге/га, свекле - 92,6 тысяч тенге/га. Рентабельность инсектицидов очень
высокой - 222,7 и 254,4 %.
86
Опрыскивание посевов фунгицидами для защиты корнеплодных растений
от болезней способствовало сохранению 3,1 т/га урожая моркови, 3,5 т/га столовой свеклы. Чистый доход с 1 га от применения фунгицидов составил по
моркови 60,7 тысяч тенге, столовой свекле - 68,3 тысяч тенге. Рентабельность
фунгицидов на моркови - 187,9 %, свекле - 186,1 %.
Высокую экономическую эффективность обеспечивает применение
гербицидов на посевах моркови и свеклы против сорной растительности.
Отмечено двойное преимущество химического способа борьбы с сорняками.
Первое - повышение (сохранение) урожая столовых корнеплодов в результате
гибели сорняков. Уничтожение сорняков предотвращает конкуренцию с их
стороны корнеплодным растениям в потреблении солнечной энергии, почвенной
влаги и питательных веществ из почвы и удобрений. Второе - исключение затрат
на ручную прополку сорняков. В опытах с морковью гербициды обеспечили
получение с 1 га 167,8 тыс. тенге чистого дохода, в опытах со свеклой - 199,4
тыс. тенге.
Таким образом, применение пестицидов для борьбы с вредными
организмами моркови и свеклы высоко рентабельно и обеспечивает получение
больших уровней чистого дохода. В то же время нельзя исключить опасность
пестицидов и во избежание загрязнения почвы и продукции токсическими
остатками следует строго соблюдать регламенты их применения.
87
РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ
Для стабилизации и улучшения эколого-агрохимического состояния
почвенной экосистемы, минимализации и предотвращения экологической
нагрузки на почву и продукцию овощных корнеплодов в связи с применением
удобрений и пестицидов, овощеводческим хозяйствам юго-востока Казахстана
предлагаются следующие рекомендации:
1) Для восстановления плодородия деградированных почв, улучшения
агрохимических, агрофизических и биологических свойств почв рекомендуется
освоить и применять овоще-травяные севообороты с удельным весом
многолетних трав 35-50 %.
2) Для предотвращения загрязнения почвы и продукции (корнеплоды)
тяжелыми металлами и избыточным содержанием нитратов рекомендуется в
овощных севооборотах использовать органо-минеральную систему удобрения,
под культуры севооборота - морковь и свеклу - вносить умеренно-оптимальные
нормы элементов питания.
3) Для исключения накопления остаточных количеств пестицидов в почве
и столовых корнеплодах рекомендуется при применении гербицидов против
сорняков, инсектицидов против вредителей и фунгицидов против болезней
строго соблюдать регламенты их применения.
4) Для решения таких острых экологических проблем, как ирригационная
эрозия почвы, дефицит поливной воды, ухудшение фитосанитарного состояния
полей рекомендуется при возделывании столовых корнеплодов широко внедрить
прогрессивные водосберегающие технологии (капельное орошение).
5) Для получения высокого урожая экологически чистой продукции
столовых корнеплодов, отличающейся лучшим биохимическим составом,
низким уровнем нитратов и высокой сохраняемостью при длительном хранении
рекомендуется использовать отечественные сорта моркови (Алау) и свеклы
(Кызылконыр).
88
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Айтбаев Т., Избасаров Е., Жакашбаева М.Б. Экологические аспекты
технологических процессов в орошаемом овощеводстве и картофелеводстве юговостока Казахстана // Международная научно-практическая конференция
«Создание генофонда овощных и бахчевых культур с высоким адаптивным
потенциалом и производство экологически чистой продукции» (29 августа 2014
год). -Александровка, Украина, 2014. – С. 100-103.
2. Статистический сборник Республики Казахстан. Серия: «Сельское, лесное
и рыбное хозяйство». – Город, 2012. – С. 12-18
3. Государственный реестр селекционных достижений, допушенных к
использованию в Республики Казахстан. – Алматы, 2013. – С. 8-10
4. Сапаров А.С., Кучеров В.С., Черноярова Т.Ю. Плодородие темнокаштановой почвы сухостепной зоны Западного Казахстан // В кн.:Современное
состояние картофелеводства и овощеводства и их научное обеспечение. Алматы: «Алейрон», 2006. - С.694-698.
5. Дюсенбеков З.Д. Состояние и перспективы организации мониторинга
земель в РК //Состояние и перспективы развития почвоведения. - Алматы, 2005. С.5-6.
6. Кененбаев С.Б. Проблемы воспроизводства плодородия почв в
агроландшафтах// Состояние и перспек. развития почвоведения.- Алматы, 2005 С.8 - 11.
7. Аханов Ж.У. Проблемы рационального использования и охраны
почвенных ресурсов Казахстана //Проблемы экологии АПК и охраны
окружающей среды. - Алматы, 1976. – С.18-19.
8. Госсэн Э.Ф. Агроландшафтное ведение сельского и лесного хозяйства основа охраны почв // Международный с.-х. журнал. - 1995 - № 6.- С.29-31.
9. Гусев В.Н. Применение органических удобрений и баланс гумуса в
земледелии Казахстана// Удобрения, урожай, качество: сб.науч.трудов КазНИИЗ
им.В.Р.Вильямса. - Алматы, 1993. - С.67-78.
10 .Орлова М.А., Сапаров А.С. Глобальный саморегулирующий круговорот
солей в природе. -Алматы, 2009. – 209 с.
11. Куришбаев А.К. Трансформация органического вещества в пахотных
почвах Казахстана //Проблема биологизации земледелия в Казахстане. - Алматы:
РНИ «Бастау», 1997. - С.26-40.
12. Аханов Ж.У., Джаланкузов Т.Д., Абдыхалыков С.Д. Основные
направления научных исследования Института почвоведения МОН РК на
ближайшее десятилетие//Проблемы генезиса, мелиорации, экологии почв, оценка
земельных ресурсов: матер.междунар.научн.-практ.конф. - Алматы, 2002. - С.5-7.
13. Сапаров А.С. Состояние и перспективы развития почвенной науки
Казахстана//Состояние и перспективы развития почвоведения. - Алматы, 2005. С.4-5.
14. Аханов Ж.У. Почвенные ресурсы Казахстана, проблемы их
рационального использования в сельском хозяйстве // Производство и
применение минеральных удобрений в Казахстане.- Тараз, 2004. -С.22-26.
89
15. Елешев Р.Е. Концепция современного расширенного воспроизводства
плодородия почв // Научное обеспечение устойчивого развития
агропромышленного комплекса РК, Сибири, Монголии и Республики Беларусь. Алматы, 2002. - С.43-45.
16. Елешев Р.Е. Современные проблемы научного обеспечения
регулирования плодородия почв//Современное состояние и перспективы
развития мелиоративного почвоведения. - Алматы, 2009. - С.43-44.
17. Сапаров А.С. Состояние плодородие и экологии почв Казахстана,
проблемы и пути решения//Современное состояние и перспективы развития
мелиоративного почвоведения. - Алматы, 2009. - С.44-46.
18. Абугалиев И.А. Состояние, перспективы исследований и применения
удобрений на юге, юго-востоке Республики Казахстан // Удобрения, урожай,
качество. - Алматы, 1993. - С.3-8.
19. Кененбаев С.Б., Кучеров В.С. Влияние удобрений на изменение
плодородия темно-каштановой почвы и урожайность зерновых культур на западе
Казахстана // Удобрения, урожай, качество. - Алматы, 1993. - С.139-150.
20. Баярстанова М.Е., Куришбаев А.К., Пулина О.С. Влияние удобрений на
агрофизические свойства предгорной светло-каштановой почвы и урожайность
культур //Удобрения, урожай, качество. - Алматы, 1993. - С.182-189.
21. Иорганский А.И., Турешев О.Т. Вопросы экологизации и биологизации
орошаемого земледелия юго-востока Казахстана//Производство и применение
минеральных удобрений в Казахстане. - Тараз, 2004. - С.52-62.
22. Кененбаев С.Б., Иорганский А.И. Разработка адаптивно-ландшафтных
систем земледелия на юго-востоке Казахстана //Актуальные проблемы развития
сельского хозяйства Казахстана, Сибири и Монголии. - 2006. - С.48-49.
23. Титова А.И., Бастаубаева Ш.О. Использование средств биологизаци для
восстановления плодородия светло-каштановых почв//Состояние и перспективы
развития почвоведения. - Алматы, 2005. - С.100-101.
24. Бастаубаева Ш.О. Изменение агрофизических свойств светлокаштановых почв при использовании средств биологизации // Актуальные
проблемы развития сельского хозяйства Казахстана, Сибири и Монголии. Алмалыбак, 2006. - С.28-31.
25. Насиев Б.Н. Влияние удобрений на плодородие темно-каштановых почв
и продуктивность полевых культур// Состояние и перспективы развития
почвоведения. - Алматы, 2005. – С.84-85.
26. Тюрин И.В. Органическое вещество почвы и его роль в плодородии. - М.:
Наука, 1965. - 320 с.
27. Столяров И.А., Волошин Е.И., Фанина Л.А. Влияние краткосрочного и
многолетнего внесения удобрений на плодородие черноземных почв,
урожайность и качество овощных культур //Труды Кубанской СХИ. - 1982. Вып.211. - С.-79-90.
28. Листопадов И.Н., Шапошникова И.М. Плодородие почвы в интенсивном
земледелии. – М.: Россельхозиздат, 1984. - 204 с.
29. Храмов И.Т. Воспроизводство почвенного плодородия //
Агрохимический вестник. - 2001.- № 6. - С. 14-16.
90
30. Amindganov M.A., Akramov U.A., Aliev I.S. The basic phenomenon of salt
accumulation in soils vertical zonec of Tajikistan // Состояние и перспективы
развития почвоведения. - Алматы, 2005. - С.18-19.
31. Ташкузиев М.М., Щербеков А.А. Результаты исследований по
оптимизации гумусного состояния почвы, направленные на повышение ее
плодородия//Состояние и перспективы развития почвовед. - Алматы, 2005. С.147-148.
32. Абитов Т. Защита почв от эрозии в горных условиях Кыргызстана
//Состояние и перспективы развития почвоведения. - Алматы, 2005. - С.17-18.
33 Мамедов Г.Ш. Агроэкологические особенности и бонитировка почв
Азербайджана. - Баку, 1990. - 172 с.
34 Раджабова С.Б. Влияние экологических факторов на возделывание
субтропических культур в условиях Азербайджана //Проблемы генезиса,
плодородия, мелиорации, экологии почв, оценка земельных ресурсов. - Алматы,
2002. - С.182-184.
35 Исмаилова Н.А. Блок оценки модели плодородия почв под горными
лесами юго-восточного склона Большого Кавказа //Проблемы генезиса,
плодородия, мелиорации, экологии почв, оценка земельных ресурсов. - Алматы,
2002. - С.184-186.
36 Султанова Н.А. Экологическая оценка плодородия серо-бурых почв
Апшерона под овощными культурами //Проблемы генезиса, плодородия,
мелиорации, экологии почв, оценка зем. ресурсов. - Алматы, 2002. - С.300-302.
37 Персикова Т.Ф., Какшинцев А.В. Влияние предшественников и
удобрения культур севооборота на плодородие зерново-подзолистой почвы //
Современное состояние и перспективы развития мелиоративного почвоведения. Алматы, 2009. - С.63-64.
38 Горбылева А.И., Воробьев В.Б., Валейша Е.Ф. Органо-минеральные
коллоиды дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы и их роль в накоплении
гумусовых веществ и элементов питания растений // Вестник Белорусской
Государственной сельскохозяйственной академии. - 2008.- № 1. - С.76-82.
39 Гамзиков Г.П., Лапухин Т.П. Комплексная оценка эффективности
удобрений при длительном систематическом применении //Аграрная наука
сельскохозяйственному производству Сибири, Монголии, Казахстана и
Кыргызстана. - Новосибирск, 2005. –Т. I. - С.145-150.
40 Вендило Г.Г. Система удобрения овощных культур в Нечерноземной
зоне. - Удобрение овощных культур в открытом грунте // Труды НИИОХ. - М.,
1978. - Т.10 - С.129-146.
41 Борисов В.А. Совершенствование системы применения удобрений в
овощеводстве // Современное состояние и перспективы развития овощеводства и
картофелеводства. - Барнаул, 2007. - С.325-332.
42 Алмазов Б.Н., Холуяко Л.Т. Основные элементы системы удобрения
овощных культур и картофеля в севообороте в условиях VI и VII ротаций на
слабовыщелоченном черноземе Алтая //Сообщение 2. Влияние длительного
систематического применения удобрений на изменения структурного состава,
водно-физичес. и агрохим. свойств почвы // Агрохимия. -1993. - № 10. - С.46-53.
91
43 Алмазов Б.Н., Вендило Г.Г., Борисов В.А. и др. Влияние длительного
систематического применения удобрений на содержание и баланс гумуса в
аллювиальной луговой почве. - Эффективные приемы выращивания овощных
культур / Труды ВНИИО. - М., 1998. - С.119-131.
44 Гладких В.И., Сирота С.М., Беляков М.А. Влияние длительного
систематического применения удобрений на урожайность и качество овощных
культур // Агрохимия. – 2001.- № 7.- С.29-32.
45 Гладких В.И., Сирота С.М. Агротехника овощных культур. - Барнаул,
2002. – 107 с.
46 Назарюк В. М. Урожай и качество овощных культур и картофеля при
применении возраст. доз азотн. удобрений // Агрохимия. - 1988. - № 11. - С. 8-17.
47 Анспок П.И. Микроудобрения (справочник). -Ленинград, 1990. -272 с.
48 Рузметов С. Калийные удобрения для повышения урожайности
//Химизация сельского хозяйства. - 1990. - № 9. - С.7.
49 Толстоусов В. П. Удобрения и качество урожая. - М., 1987. – 190 с.
50 Борисов В.А., Литвинов С.С., Романова А.В. Качество и лежкость
овощей. - М., 2003. - 625 с. и приоритетные направления почвенных
исследований // Рациональное использование почвенных ресурсов и их экология:
матер. междунар. научно-практ. конфер. - Алматы, 2012. - С. 247-253.
51 Семенов В.М., Соколов О.А. Агрохимические аспекты локального
внесения азотных удобрений//Агрохимия. - 1986. - № 7. - С.111-126.
52 Борисов В.А., Полковская В.В. и др. Влияние удобрений на содержание
нитратов в овощной продукции, выращенной на пойменных почвах: доклады
ТСХА. - 1980. - Вып. 266. - С.67-72.
53 Лихоманова Л.М. Содержание нитратов в растениях в зависимости от
минерального питания и прогноз качества столовой свеклы // Почвы Западной
Сибири, их мелиорация и эффективность удобрений. - Омск, 1980. - С.58-61.
54 Сапаров А.С., Козыбаева Ф.Е. Почвенный покров Казахстана, его
экология и приоритетные направления почвенных исследований // Рациональное
использование почвенных ресурсов и их экология: матер. междунар. научнопракт. конф. - Алматы, 2012. - С. 247-253.
55 Сирота С.М. Плодородие чернозема и загрязнения его токсинами при
применении удобрений //Плодородие. - 2007. - №4. - С. 34-36.
56 Сейфуллина С.М., Феляев Ю.Ф., Тоескин Ф.Г., Соколова Т.М.,
Еланцева Н.В. Характер накопления тяжелых металлов в тонкодисперсной части
основных типов почв Северного Казахстана // Состояние и перспективы развития
почвоведения. - Алматы, 2005. - С.141-142.
57 Сирота С.М., Надежкин С.М. Экологические аспекты длительного
применения удобрений в овощном севообороте //Актуальные направления
развития научных исследований по картофелеводству и овощеводству. - Алматы,
2008. - С.275-278.
58 Борисов В.А. Комплексное использование агрохимических средств как
основа экологически безопасной системы удобрения овощных культур //
Овощеводство. - Минск, 2008. - Т. 15. - С. 66-68.
92
59 Юсупова Г.М. Пестициды и проблемы загрязнения природных сред при
их применении // Достижения и проблемы защиты и карантина растений. - Рахат,
2008. - С.205-208.
60 Сагитов А.О. Основные проблемы защиты и карантина растений в
Казахстане // Аграрная наука-сельскохозяйственному производству Казахстана,
Сибири и Монголии. - Алматы, 2009. - С.343-350.
61 Тагиров М.Ш., Шакиров Р.С. Адаптивные технологии производства
экологически безопасной продукции и воспроизводство почвенного плодородия
// Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. - 2014. - №2. - С.1921.
62 Никитина З.В. Теоретические и организационные основы
экологического сельского хозяйства/ З.В.Никитина, Н.С. Баннова. - Великие
Луки, 2005.- 121 с.
63 Технологическая платформа «Органики»: перспективы исследований
органических продуктов питания и сельского хозяйства. Повестка дня до 2025 г.
(Органические знания ради будущего) // Пробл. Окруж. среды и природ.
ресурсов. - 2009. - № 7. - С. 63-110.
64 Закревский В.В. Органическое производство и органические продукты
питания: история становления, принципы и преимущества, состояние рынков,
законодательство / В.В. Закревский, С.М. Репешов // Профилакт. и клин.
медицина. - 2011. - № 1 (38). - С. 26-33.
65 С. 9 Баздырев Г.И., Захаренко А.В., Лошаков В.Г., Рассадин А.Я.,
Сафонов А.Ф., Туликов А.М. Земледелие. - М.: Колос, 2008.
66 Беляев А.Б. Становление и развитие земледелия (периоды в
земледелии): учебно-методическое пособие. –Воронеж: ВГУ, 2004. - 31 с.
67 Вильямс В.Р. Почвоведение. Земледелие с основами почвоведения. М.: ОГИЗ - Сельхозгиз, 1946. - 458 с.
68 Григорьян Б.Р., Кольцова Т.Г., Сунгатуллина Л.М. Органическое
земледелие - залог сохранения почвенных ресурсов и улучшения их плодородия
// Материалы Международной научной конференции «Наследие И.В. Тюрина в
современных исследованиях в почвоведении». -Казань: Изд-во «Отечество»,
2013. - С. 59-62.
69 Edmeades D.C. The long-term effects of manures and fertilizers on soil
productivity and quality: a review // Nutrient Cycling in Agroecosystems. -2003. -Vol.
66, № 2. -P. 165-180.
70 Lotter D. W. Organic Agriculture //J.of Sustainable Agriculture. -2003. -Vol.
21, № 4. -P.59-128.
71 Gosling P., Shepherd M. Long-term changes in soil fertility in organic arable
farming systems in England, with particular reference to phosphorus and potassium //
Agriculture, Ecosystems and Environment. -2005. -Vol.105. -P. 425-432.
72 Kirchmann H., Bergstro L., Katterer T., Mattsson L., Gesslein S.
Comparison of Long-Term Organic and Conventional Crop-Livestock Systems on a
Previously Nutrient-Depleted Soil in Sweden //Agron. J. -2007. -Vol. 99. P.960-972.
73 Минеев В.Г., Дебрецени Б., Мазур Т. Биологическое земледелие и
минеральные удобрения. -М.: Колос, 1993. - 415 с.
93
74 Прижуков Ф.Б., Ямчук К.Т. О методах альтернативного земледелия за
рубежом // Земледелие. - 1984.- №12. - С.27-29.
75 Воронкова О.Ю. К вопросу о сертификации органической продукции
Ж.:Вестник Алтайской науки. - 2014. - № 2. - С. 74-77.
76 Ибатуллин У.Г. Разработка общего подхода к подготовке предприятия
к сертификации продукции по системе международных стандартов / У.Г.
Ибатулин, Е.С. Сандалова // ЭКО.-2002. -№ 1 .- С. 16-19.
77 Источник - электронный ресурс: IFOAM (International Federation of
Organic Agriculture Movements). URL: http://www.ifoam.org.
78 Помигалов А.С. Органическое сельское хозяйство на нашей планете //
Достижения науки и техники АПК. - 2004. - № 1.- С.17-19.
79 Ходаковская О.В. Мировые тенденции развития органического
производства // Экономика, труд, управление в сельском хозяйстве. - 2011. - № 4.
- С. 70-73.
80 Григорьян Б.Р., Кольцова Т.Г., Сунгатуллина Л.М. Органическое
земледелие – залог сохранения почвенных ресурсов и улучшения их плодородия
// Материалы Международной научной конференции «Наследие И.В. Тюрина в
современных исследованиях в почвоведении».- Казань: Изд-во «Отечество».2013.- С. 59-62.
81 Источник - электронный ресурс: Institute Organic Agriculture FIBL,
Ackerstrasse, 2014. URL: http://www.organic-world.
82 Источник - электронный ресурс: IFOAM (International Federation of
Organic Agriculture Movements, 2014). URL: http://www.ifoam.org.
83 Харитонов С.А. Природная среда и органическое сельское хозяйство /
С.А. Харитонов // Аграрная наука. - 2011. - № 1. - С. 2-5.
84 Харитонов С.А. Органическое сельское хозяйство как инновационное
направление в аграрном развитии/С.А. Харитонов // Аграрная Россия. - 2011. №2. - С. 54-56.
85 Источник - электронный ресурс: проект €С «Органические правила и
сертификация»: www.organicrules.org.
86 Гаваза Е.В. Ценообразование на продукцию органического
сельскохозяйственного производства // Вестник Волгаградского института
бизнеса. - 2014. - № 4. - С. 112-120.
87 Источник - электронный ресурс: прайс-лист торгового дома «Органик
Эра». URL: http://www.organicera.com.ua.
88 Organic Farming in Germany (2013): www.bmelv.de/Shared Docs
/Standardartikel/EN/ Agriculture/ Organic Farming / Organiс Farming In Cermany.
html.
89 Tom Bruulsema. Productivity of organic and conventional cropping systems
/ Organic Agriculture: Sustain ability, Markets and Policies. -Paris: Cedex, 2003. - 408
p.
90 Willer Helga; Lernoud Julia and Kilcher Lukas (Eds.). The World of Organic
Agriculture - Statistics and Emerging Trends 2013. FiBL-IFOAM Report,
FrickandBonn. –P. 232-233.
94
91 Andrzej Szeremeta (2005): Organic farming and market in Poland. ENAOS
2005 - 4th ENAOS Summer Meeting, 15 p.: www.enoas.org/pol05t/doc/ Organic
%20farming %20 and % 20market %20in %20Poland.pdf.
92 Matthew Holmes and Anne Macey (2012). Canada. InWillerHelga,
KilcherLukas (2012). The World of Organic Agriculture. Statistic sand Emerging
Trends 2012. FiBL-IFOAM Report. IFOAM, Bonnand FiBL, Frick. -Р. 277-282.
93 Источник - электронный ресурс: FIBLЕ& IFOAM, 2014: The World of
Organic Agriculture, 2014. URL: http://www.ifoam.org.
94 Гануш Г. Перспективы развития производства экологически
безопасных (органических) продуктов питания в Беларуси / Г. Гануш, И.
Грибоедова // Устойчивое развитие сельского хозяйства Беларуси в новых
условиях / Ин-т систем. исслед. в АПК Нац. акад. наук Беларуси. - Минск, 2013. С. 41-44.
95 Отчет по анализу рынка и экспорта органической продукции в
Центральной Азии. -Алматы, 2013. – С. 10-13.
96 Анализ растениеводства Республики Казахстан// Рейтинговое Агентство
Регионального финансового центра. - Алматы, 2011. - 68 с.
97Сводный аналитический отчет о состоянии и использовании земель
Республики Казахстан за 2013 г. Агентство Республики Казахстан по
управлению земельными ресурсами. - Астана, 2014. - 260 с.
98 Статистический сборник Республики Казахстан. Агентство статистики
Республики Казахстан, 2013. - 561 с.
99 Экологический кодекс РК. Кодекс Республики Казахстан от 9 января
2007 года № 212 «Казахстанская правда» от 23 января 2007 года № 12 (25257).
100 Постановление Правительства Республики Казахстан от 7.07.2007
№581 «Об утверждении экологических критериев» // Казахстанская правда. 2007, июль - 13.- № 106. – С. 22-25
101 Нормативы предельно-допустимых концентраций вредных веществ,
вредных микроорганизмов и других биологических веществ, загрязняющих
почву/ Пр. МЗ РК № 99 от 30.01.2004 и пр. МООС № 21-п от 27.01.2004.
102 Григорук В.В. Органическая продукция сельского хозяйства: мировой
опыт, потенциал производства, емкость рынка, эффективность. - Алматы, 2014. С. 154-166.
103 Zhakashbaeva M., Izbassarov E., Aitbayev T., Yelikbayev B. Influence of
Crop Rotation Fertilization System on Soil Ecology, Crop Yield and Quality of
Vegetables in the South-east of Kazakhstan. Biosciences Biotechnology
Research Asia, April 2015. Vol. 12(1), 201-207
104 Данные метеопоста «КазНИИКО» - 2012г
105 Данные метеопоста «КазНИИКО» - 2013г
106 Данные метеопоста «КазНИИКО» - 2014г
107 Агрохимические методы исследования почв /под ред. А.В. Соколова. М., 1975. - 656 с.
108 ЖакашбаеваМ.Б., ЕликбаевБ.К., АйтбаевТ.Е. Влияние удобрений на
плодородие почвы и продуктивности столовых корнеплодов в овощных
95
севооборотах юго-востока Казахстана // Научный журнал КазНАУ «Ізденістер,
нәтижелер», «Исследования,результаты». 2014. - №1. –С.266-272.
109 Юдин Ф.А. Методика агрохимических исследований. - М., 1980. - 272 с.
110 Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М., 1985. – 420 с.
111 Методика опытного дела в овощеводстве и бахчеводстве /под ред.
В.Ф.Белика. - М., 1972. - 320 с.
112 Методика физиологических исследований в овощеводстве и
бахчеводстве/под ред. В. Ф. Белика. - М., 1970. - 212 с.
113 Методические указания по определению нитратов в продукции
растениеводства. - М., 1986. – С. 45
114 Основные методы фитопатологических исследований /под ред. А.Е.
Чумакова. - М., 1974. – С. 56
115 Методические указания по проведению регистрационных испытаний
гербицидов, дефолиантов, десикантов и регуляторов роста растений. –Алматы,
Акмола, 1997. – С. 75-80.
116 Методические указания по проведению регистрационных испытаний
инсектицидов, акарицидов, биопрепаратов и феромонов в растениеводстве
(Алматы - Акмола, 1997);
117 Методические указания по проведению регистрационных испытаний
фунгицидов, протравителей семян и биопрепаратов в растениеводстве (Алматы Акмола, 1997);
118 Широков Е.Т., Палилов Н.А., Дьяченко В.С., Сокол П.Ф., Болотских
А.С., Васина В.И. Методические указания по проведению научноисследовательских работ по хранению овощей. -М., 1982. – С. 80-85.
119 Расчеты экономической эффективности применения удобрений под
овощные культуры проводились по Н.Баранову. -М., 1979. – С. 60-63.
120 Айтбаев Т.Е., Красавина В.К., Жакашбаева М.Б. Сохраняемость
отечественных и зарубежных сортов корнеплодов моркови и свеклы в условиях
юго-востока Казахстана // Научный журнал КазНАУ «Ізденістер, нәтижелер»,
«Исследования,результаты». -2014. – № 1. - С.118-122.
121 Айтбаева А., Жакашбаева М., Избасаров Е. Международная научная
Конференция // Эффективность водосберегающих технологий в условиях
изменения климата в орошаемом овощеводстве и картофелеводстве юго-востока
Казахстана. International Scientific Conference, “Climate change and its influence on
sustainable and safe agriculture development” October 2-3-4, 2014. - Tbilisi, Georgia,
2014. –Р. 43-47.
122 Айтбаев Т.Е., Жакашбаева М.Б., Рахымжанов Б.С. Влияние
водосберегающих тех-нологий на фитосанитарное состояние посевов ововщных
культур на юге-востоке Казахстана Защита растений и экологическая
устойчивость агробиоценозов: материалы Международной научной
конференции. –Алматы, 2014. – С. 204-206.
123 БурибаеваЛ.А. , Красавина В. К., Еликбаев Б., Жакашбаева М. Б.
Накопление нитратов в столовых корнеплодов в зависимости от их сортовых
96
особенностей и минерального питания // Известия НАН РК. Сер. Аграрных наук.
– 2014. –С.36-41.
97