Кузин Андрей Иванович. Оптимизация системы удобрения яблони в интенсивных садах ЦЧР

Краткое описание

Кузин Андрей Иванович. Оптимизация системы удобрения яблони в интенсивных садах ЦЧР: автореферат дис. ... доктора Сельскохозяйственных наук: 06.01.08 / Кузин Андрей Иванович;[Место защиты: ФГБОУ ВО «Мичуринский государственный аграрный университет»], 2018

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«МИЧУРИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
На правах рукописи

Кузин Андрей Иванович
ОПТИМИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ УДОБРЕНИЯ ЯБЛОНИ В ИНТЕНСИВНЫХ
САДАХ ЦЧР
Специальность: 06.01.08 - плодоводство, виноградарство
Диссертация
на соискание ученой степени
доктора сельскохозяйственных наук
Научный консультант: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Ю.В. Трунов
Мичуринск - наукоград, 2018
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
Введение 6
1 Состояние вопроса и задачи исследований 16
1.1 Потребность растений яблони в питании и основные способы
применения удобрений в интенсивных садах яблони 16
1.2 Влияние удобрений на свойства почвы 26
1.3 Влияние различных способов внесения минеральных удобрений на
физиологическое состояние растений яблони 40
1.4 Влияние оптимизации минерального питания на урожайность
насаждений яблони и качество плодов 50
1.5 Некоторые аспекты диагностики минерального питания растений 53
1.6 Минеральное питание и лежкоспособность плодов яблони 55
2 Условия, объекты, место и методика проведения исследований 59
2.1 Почвенно-климатические условия в годы проведения наблюдений 59
2.2 Место проведения исследований 66
2.3 Объекты исследований 66
2.4 Методика проведения исследований 68
3 Влияние капельного орошения и фертигации на состояние почвы в
интенсивных садах яблони 81
3.1 Изменение почвенного профиля и структуры почвы под влиянием
мероприятий по оптимизации минерального и водного режимов 81
3.1.1 Влияние капельного орошения и фертигации на почвенный профиль ... 82
3.1.2 Изменение некоторых физико-химических свойств почвы под
влиянием капельного орошения и фертигации 88
3.2 Содержание основных элементов питания и их распределение в
различных слоях почвы 92
3.2.1 Содержание легкогидролизуемого азота при фертигации и капельном
орошении 94
3.2.2 Влияние фертигации и капельного орошения на доступный фосфор 98
3.2.3 Изменение содержания обменного калия под влиянием фертигации и
капельного орошения 103
3.2.4 Распределение подвижного кальция в почве при фертигации и
капельном орошении 108
3.3 Микробиологическая активность ризосферы и доступность элементов
минерального питания 112
3.4 Влияние капельного орошения и внесения удобрений на рН почвы 119
3.5 Особенности методического подхода к оценке обеспеченности почвы
азотом 123
4 Особенности физиологического состояния растений яблони в
интенсивных садах 129
4.1 Минеральный состав плодов и листьев яблони 129
4.1.1 Содержание общего азота в листьях и плодах при внесении
минеральных удобрений 129
4.1.2 Содержание общего фосфора в листьях и плодах при внесении
минеральных удобрений 139
4.1.3 Содержание валового калия в листьях и плодах при внесении
минеральных удобрений 151
4.1.4 Содержание общего кальция в листьях и плодах при внесении
минеральных удобрений 169
4.2 Активность каталазы под влиянием некорневых подкормок 192
4.3 Ростовая активность растений яблони при внесении минеральных
удобрений 198
4.4 Влияние различных способов оптимизации минерального питания на
фотосинтетическую активность листьев 203
4.5 Возможность проведения растительной диагностики питания за счет
рефлексии света от листовой пластинки 206
5 Урожайность яблони и качество плодов в интенсивном саду 229
5.1 Формирование компонентов продуктивности под влиянием различных
методов оптимизации минерального питания 220
5.2 Урожайность яблони под влиянием корневого и некорневого питания... 229
5.3 Биохимический состав плодов съемной зрелости, как один из
важнейших параметров оценки их качества 250
5.3.1 Содержание аскорбиновой кислоты в плодах 251
5.3.2 Содержание сахаров в плодах 259
5.3.3 Содержание титруемых кислот в плодах 265
6 Влияние различных способов оптимизации минерального питания на
лежкоспособность плодов 271
6.1 Изменение биохимического состава плодов под влиянием различных
271
способов внесения удобрений
6.1.1 Изменение содержания аскорбиновой кислоты в плодах в процессе
хранения 271
6.1.2 Изменение сахарокислотного индекса в плодах яблони в процессе
хранения 277
6.2 Физиологические расстройства плодов при использовании удобрений .. 286
6.3 Твердость мякоти и потеря массы плодов под влиянием различных
способов применения удобрений 291
7 Научное обоснование отдельных компонентов системы применения
удобрений в интенсивных насаждениях яблони 307
7.1 Особенности азотного и калийного питания яблони под влиянием
фертигации 307
7.1.1 Азотное питание яблони в интенсивном саду 307
7.1.2 Калийное питание яблони и особенности его диагностики 314
7.2 Определение средней нормы внесения минеральных удобрений с
поливной водой в условиях ЦЧР 317
7.3 Определение количества фертигационных поливов 320
7.4 Необходимость системного применения некорневых подкормок в
интенсивных садах яблони 322
7.5 Реакция растений различных привойно-подвойных комбинаций на
фертигацию 326
7.6 Совершенствование методических подходов в опытах с минеральными
удобрениями в интенсивных садах яблони 328
8 Способы оптимизации обеспечения растений элементами питания и их
экономическая эффективность 338
Заключение 345
Рекомендации производству и науке 348
Список использованной литературы 350
Приложения 423
ВВЕДЕНИЕ
Главной задачей отрасли плодоводства является обеспечение населения свежими фруктами и продуктами их переработки, которые имеют лечебно - профилактическое назначение и должны входить в постоянный рацион питания человека. Основной плодовой культурой в России является яблоня, которая в структуре промышленных насаждений в различных регионах занимает до 70%, а в ЦЧР ее удельный вес выше 90% (Кулев, 1996). В значительной степени это связано с тем, что яблоня представляет собой ценнейшую культуру, плоды которой содержат более 60 макро- и микроэлементов, различные биологически активные вещества, обладают высокими диетическими, целебными и питательными свойствами и могут храниться длительное время.
В настоящее время собственное производство плодов яблони в России не удовлетворяет потребности. Принятая в 2010 г. «Доктрина продовольственной безопасности Российской Федерации» наметила комплекс мер по увеличению сельскохозяйственного производства. Однако, меры по конкретному упрочению плодоводства предусмотрены в рамках Государственной программы по развитию сельского хозяйства и регулированию рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2013-2020 гг. (в дальнейшем Госпрограмма).
В 2014 г. в связи с целым рядом объективных причин, связанных с геополитической и макроэкономической обстановкой, началась политика импортозамещения, которая предусматривает выход на траекторию экономического роста во многих отраслях экономики. Однако, не смотря на введение протекционистских мер по защите рынка, таких как торговое эмбарго и т.д., в бюджетах на 2015-2018 гг. произошла значительная корректировка в сторону уменьшения выделения средств на реализацию Госпрограммы - на 45,2%-62,6% (Родионова, Сушков, 2015). Это в значительной степени повышает значимость выделяемых ресурсов, рационального и бережного их использования.
Для доведения количества плодов яблони до уровня обеспечения населения в соответствии с медицинскими нормами потребления необходимо увеличить их производство как минимум в 3 раза. Достижение такого уровня может быть достигнуто только при массовой закладке новых насаждений, как взамен существующих, так и новых, организованных по типу слаборослых высокопродуктивных интенсивных садов (Муханин и др., 2001; Дорошенко и др., 2006, Трунов и др., 2012б, Круглов, 2017). Такие сады обеспечивают ускоренное вступление в плодоношение, высокую продуктивность насаждений и т.д., но в тоже время предъявляют повышенные требования к соблюдению целого ряда технологических регламентов (Григорьева, 2015).
Одним из важнейших рычагов, с помощью которых человек может управлять развитием растений яблони, их продуктивностью и качеством плодов является обеспечение сбалансированного минерального питания (Трунов, 2016). Обеспечение растений питательными элементами в оптимальном количестве - один из наиболее значимых агроприемов, который доступен человеку и позволяет регулировать рост и развитие растений, продуктивность насаждений, качество продукции и почвенное плодородие (Прянишников, 1965; Спиваковский, 1984; Панников, Минеев, 1987).
Высокопродуктивные интенсивные сады предъявляют более высокие требования к обеспечению минеральными веществами, поскольку из-за более высокой плотности посадки деревьев формируют большую биомассу и урожай (Будаговский, 1976; Лебедев, 1985). Именно закладка таких интенсивных насаждений должна стать основой интенсификации отрасли. Для эффективной эксплуатации таких садов необходимо обеспечение их влагой и элементами питания (Кузин, 2017). Лучшим решением этой проблемы может быть применение фертигации, которая позволяет снабжать растения водой и элементами минерального питания по мере необходимости в зависимости от фаз развития (Neilsen et al., 1999).
Однако, корневого питания в интенсивных садах может быть недостаточно для обеспечения потребности растений яблони в микроэлементах, особенно в периоды наиболее высокой потребности в них, в стрессовых ситуациях и т.д. Для сбалансирования питания растений необходимо сочетание фертигации и пофазных систем некорневых подкормок с включением в них комплексов макро- и микроэлементов, а также биостимуляторов (Кузин и др. 2013). Сочетание фертигации и пофазных систем некорневых подкормок обеспечивает возможность регулировать продуктивность и качество плодов, при сравнительно низких текущих издержках и существенном снижении агрохимической нагрузки на окружающую среду (Tagliavini et al., 2002). В этой связи разработка технологических регламентов оптимизации минерального питания интенсивных насаждений яблони, предусматривающих увеличение продуктивности и качества плодов для обеспечения потребностей населения, является весьма актуальной.
Актуальность исследований. Проблемы обеспечения насаждений яблони минеральными элементами в целом охвачены достаточно широко в работах многих ученых, но аспекты, связанные с оптимизацией минерального питания в новых высокопродуктивных садах с высокой плотностью посадки в России в целом и в ЦЧР в частности, изучены недостаточно. Использование фертигации предполагает внесение удобрений в почву совместно с поливной водой непосредственно в зону корней.
Это меняет характер распределения элементов питания в почве, направление роста корней, воздействует на почвенные микроорганизмы (в т. ч. и в области ризосферы), физические свойства почвы. Эффективность фертигации в определенной степени зависит от типа почвы - на тяжелых почвах она может снижаться (Neilsen et al., 1997) и при этом могут быть отмечены такие негативные явления как подкисление почвы, избыточное содержание элементов питания (Neilsen et al., 1999). В частности, установлено влияние фертигации на изменение катионного соотношение почвенно-поглощающего комплекса на черноземах в условиях Краснодарского края, имеющее негативный характер (Попова, Фоменко, 2010), но при этом отмечается высокая эффективность данного агроприема для получения высоких урожаев яблони (Фоменко, 2009).
Для широкого применения фертигации в садах ЦЧР необходимо детально изучить ряд проблем, которые сдерживают ее внедрение в этом регионе: особенности распределения элементов питания в почве с учетом локализации в зонах внесения, влияние на физические свойства почвы и ее микробиологическую активность, влияние на физиологическое состояние и продуктивность растений яблони и т.д. Для повышения эффективности фертигации, как весьма действенного способа оптимизации минерального питания, необходимо ее правильное сочетание с некорневыми подкормками яблони.
Вопросы, связанные с изучением влияния некорневого питания, широко изучались давно - с начала 50-х годов прошлого столетия (Boynton, 1954). Относительно широкое практическое применение в садах Черноземья некорневые подкормки нашли в 90-е годы прошлого века. Однако, в основном они предусматривали одно- или двукратное применение отдельных макро- и микроэлементов и, как правило, не носили системного характера. Одним из важнейших преимуществ некорневого питания растений является то, что питательные вещества очень быстро (от нескольких минут до нескольких часов) попадают в лист - орган растения, где наиболее интенсивно проходят обменные процессы. Это дает возможность оперативно обеспечивать растения отдельными элементами питания в моменты наиболее высокой востребованности в зависимости от фазы вегетации.
В садах интенсивного типа в целях повышения продуктивности растений и обеспечения высокого качества плодов необходимо внедрение пофазных систем некорневых подкормок полным комплексом макро- и микроэлементов с включением при необходимости различных биостимуляторов.
Для наиболее полной реализации потенциала продуктивности насаждений с высокой плотностью посадки необходимо для оптимизации минерального питания сочетать фертигацию с системами пофазных некорневых подкормок.
В результатах наших исследований, которые представлены в данной работе, изучены особенности воздействия внесения минеральных удобрений, некорневых подкормок, капельного орошения и фертигации, на некоторые физико¬химические свойства почвы, ее микробиологическую активность, их влияния на физиологическое состояние деревьев и их продуктивность. Разработаны элементы технологии оптимизации минерального питания яблони в условиях интенсивных садов в ЦЧР. Определено влияние мероприятий по оптимизации минерального питания на качество плодов и особенности их хранения.
Актуальность данной работы заключается в комплексном подходе к решению проблем минерального питания в интенсивных высокопродуктивных насаждениях яблони в условиях ЦЧР. Оптимальное обеспечение растений минеральными веществами при снижении норм удобрений позволит получать более высокие урожаи качественных плодов, что, с одной стороны, повысит рентабельность производства, а с другой - снизит химическое воздействие на садовый агроценоз.
Степень разработанности темы исследований. Работой над проблемой минерального питания яблони занимались многие отечественные и зарубежные ученые. Достаточно подробно различные аспекты, связанные с питанием растений и применением удобрений, рассматривались в работах С.П. Антошина (1932), П.К. Урсуленко (1956), М.Н. Язвицкого (1965), А.К. Приймак (1955), Г.М. Семенюк (1983), В.И. Бабук (1975), Н.Д. Спиваковского (1984), В.М. Лебедева (1985), К.Н. Кондратьева (1990), Т.Н. Дорошенко с коллегами (2012), А.К. Кондакова (2007), В.П. Поповой (2004), С.И. Коновалова (2011), Е.В. Леоничевой с коллегами (2014), Ю.В. Трунова (2016) и многих других авторов в нашей стране. Также больше внимание удобрению яблони уделяли и за рубежом, где большой вклад в исследования внесли D. Boynton (1954), M. Faust (1979), D.J.F. Bowling (1979), D. Atkison (1980), D. Swietlik (1984), J. Tromp (1979), I.B. Ferguson (1970),
A. Sadowski (1990), P. Quast (1986), D. Nafe с коллегами (1990), J.H. Nielsen (1999), M.Tagliavini с коллегами (2000), E. Fallahi и T. Eichert (2013) и другие ученые.
Работы этих авторов, как отечественных, так и зарубежных, вносят огромный вклад в развитие теории минерального питания, но в уточнении нуждаются некоторые элементы оптимизации обеспечения питательными веществами высокопродуктивных садов яблони с высокой плотностью посадки в ЦЧР, что позволит значительно интенсифицировать плодоводство региона.
Цель исследований: повышение продуктивности и устойчивости растений в интенсивных садах яблони на основе оптимизации минерального и водного режимов и поддержания высокого плодородия почвы.
Задачи исследований:
1. Изучить влияние различных способов оптимизации минерального питания на биологические и физико-химические свойства почвы.
2. Выявить воздействие разных способов обеспечения растений минеральным питанием на их физиологическое состояние, продуктивность и качество плодов яблони.
3. Определить влияние различных способов внесения удобрений в саду на хранение плодов яблони.
4. Уточнить параметры листовой и почвенной диагностики минерального питания яблони в интенсивном саду.
5. Разработать и уточнить отдельные компоненты технологии внесения минеральных удобрений в интенсивных насаждениях яблони.
6. Оценить экономическую эффективность предлагаемых способов оптимизации минерального питания.
Научная новизна исследований: Впервые в условиях ЦЧР проведена оценка влияния капельного орошения и фертигации на содержание основных элементов питания, физические и химические свойства почвы и ее микробиологическую активность.
Впервые в условиях региона проведена комплексная оценка влияния различных способов внесения удобрений на формирование урожая и физиологическое состояние растений яблони, качество плодов и их лежкоспособность.
Усовершенствованы элементы технологии пофазных систем некорневых подкормок яблони с учетом физиологического состояния растений и погодных условий ЦЧР. Определены средние нормы внесения удобрений через систему капельного полива и детализировано распределение элементов питания в соответствии с фазами развития растений.
Уточнен способ оценки содержания доступного азота для почвенной диагностики питания растений. Разработаны подходы к методу недеструктивной диагностики минерального питания яблони на основе спектрометрии света, отраженного листовой пластиной.
Теоретическая значимость исследований. На основании полученных новых знаний по особенностям минерального питания растений в интенсивных садах ЦЧР сформирован комплексный подход для достижения максимальной продуктивности (30-40 т/га) насаждений яблони при высоком качестве плодов.
При капельном орошении и фертигации в луговато-черноземной и серой лесной почвах выявлены особенности процессов локализации элементов питания, ее физико-химического состояния микробиологической активности, что позволит регулировать плодородие почв.
Разработаны принципы формирования системы некорневых подкормок в соответствии с фазами развития растений яблони. Определено влияние изучаемых агроприемов (листовые подкормки, фертигация) на поступление элементов питания в растение, что позволит скорректировать нормы внесения удобрений без ущерба для окружающей среды.
Разработан методический подход к осуществлению недеструктивной диагностике минерального питания яблони с помощью спектрометрии отражения света от листовой пластины.
Практическая значимость исследований. Установлено влияние различных способов применения удобрений на урожайность насаждений и разработаны рекомендации по оптимизации минерального питания в интенсивных садах.
Подготовлены 3 технологических регламента применения минеральных удобрений в интенсивных садах яблони, позволяющие увеличить производство плодов при одновременном улучшении качества продукции. Разработанные приемы прошли производственные испытания и внедрены в технологические работы в интенсивных насаждениях яблони в специализированных хозяйствах ЦЧР: АО «Дубовое», ООО «Красинское», ОАО «Агроном-сад», АО учхоз- племзавод «Комсомолец», КФХ «Вейделевские сады», ЗАО «Агрофирма 15 лет Октября», ФГБНУ ФНЦ им. И.В. Мичурина на общей площади 221,2 га
По результатам исследований уточнены показатели оптимального содержания отдельных элементов минерального питания в листьях и плодах у некоторых сортов яблони для улучшения методов растительной диагностики питания. Определен тип соединений азота в почве, наиболее подходящий для почвенной диагностики питания растений.
Результаты проведенных исследований внедрены в учебный процесс (в форме 3 учебно-методических комплексов) подготовки магистров по направлению 35.04.05 «Садоводство», аспирантов по направленности 06.01.08 «Плодоводство, виноградарство».
Методология и методы исследований. Нами использован системный комплексный подход к научному изучению минерального питания плодовых культур и проведению опытов с удобрениями по общепринятым методам проведения экспериментов: Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур (1999), Методические указания по закладке и проведению опытов с удобрениями в плодовых и ягодных насаждениях (1981), Опыты с удобрениями в садах, ягодниках и виноградниках (1970). При проведении исследований использованы методы: полевые, лабораторные, статистического и экономического анализов.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Программа фертигации в интенсивных яблоневых садах в условиях ЦЧР с учетом обеспеченности почвы элементами питания, физиологических потребностей растений по фазам роста и развития.
2. Программа внесения азотных удобрений, разработанная на оценке содержания легкогидролизуемой формы азота в почве.
3. Система некорневых подкормок макро- и микроэлементами в периоды наибольшей востребованности растений в дополнение к корневому питанию в целях увеличения урожайности, качества плодов и улучшения их лежкоспособности.
4. Подход к методу недеструктивной диагностики обеспеченности растений яблони элеметами минерального питания на основе спектрометрии света, отраженного листовой пластиной.
Степень достоверности и апробация результатов исследований.
Основные исследования выполнялись в соответствии с тематическими планами НИР, результаты которых ежегодно докладывались на заседаниях кафедры агрохимии, почвоведения и агроэкологии, Ученом совете Плодоовощного института им. И.В. Мичурина ФГБОУ ВО Мичуринский ГАУ, на заседаниях отдела экологии сада ФГБНУ «Федеральный научный центр им. И.В. Мичурина» с обсуждением и утверждением. Достоверность и обоснованность результатов научных исследований, проведенных лично автором или с его непосредственным участием, подтверждены проведенным статистическим анализом материала с принятым уровнем вероятности Р=0,95. Результаты исследований были доложены на международных конференциях за рубежом: «Nahrstoff- und Wasserversorgung der Pflanzenbestande unter den Bedingungen der Klimaerwarmung» Bernburg, (Германия, 2012); «Плодоводство Беларуси: традиции и современность»,
Самохваловичи (Беларусь, 2015); VIII ISHS Symposium on Mineral Nutrition of Fruit Crops, Bolzano (Италия, 2017); международных конференциях в РФ: в 2010 г. - «Научные основы минерального питания и применения удобрений в насаждениях плодовых культур», Мичуринск; в 2011 г. - «Современное состояние садоводства и инновационные основы его развития», Мичуринск; «Управление минеральным питанием плодовых и ягодных культур в точных технологиях возделывания», Москва; в 2012 г. - «Посвященной 100-летию со дня рождения
З.А. Метлицкого», Москва; «Плоды и овощи - основа структуры здорового питания человека» Мичуринск; «Посвященной 125-летию со дня рождения академика Н.И. Вавилова», Саратов; в 2013 г. - «Садоводство Поволжья - роль и место в Государственной программе развития сельского хозяйства на 2013-2020 гг.» Хвалынск; «Физиологические основы формирования продуктивности и качества продукции в современном садоводстве», Мичуринск; «Инновационно - технологическое обеспечение устойчивого развития садоводства, виноградарства и виноделия», Махачкала; «Инновационная деятельность - основа повышения эффективности и модернизации садоводства и ягодоводства в современных условиях», Мичуринск; в 2014 г. - «Новации в горном и предгорном садоводстве», Нальчик; «Современные системы земледелия в садоводстве и виноградарстве», Краснодар; «Инновационные аспекты агроэкологии в повышении продуктивности растений и качества продукции», Москва; в 2015 г. - «Современное состояние питомниководства и инновационные основы его развития», Мичуринск; «Совершенствование технологий размножения и производства плодовых культур», Москва; «Основы повышения продуктивности агроценозов», Мичуринск; «Конкурентоспособные сорта и технологии для высокоэффективного садоводства», Орел; в 2016 г. - «Посвященная 85-летию со дня основания ФГБНУ ВНИИС им. И. В. Мичурина», Мичуринск; «Научно¬практические основы импортозамещения», Мичуринск; «Агротехнологические процессы в рамках импоротозамещеня», Мичуринск; в 2017 г. - в научно¬практической конференции с международным участием «Научно-практические основы ускорения импортозамещения продукции садоводства» 7-9 сентября 2017 г., Мичуринск.
Основные публикации по теме исследований. Основные результаты работ по теме диссертации опубликованы в 62 научных статьях в журналах и материалах конференций, в т.ч. 31 научная статья в журналах, рекомендованных ВАК РФ, 8 публикаций в зарубежных источниках. Автор принимал непосредственное участие в разработке 5 рекомендаций по оптимизации минерального питания яблони в интенсивных садах: «Закладка и возделывание слаборослого сада яблони в средней полосе России» (1998), «Технология закладки и возделывания интенсивных яблоневых садов в средней зоне садоводства РФ», (2007), «Система производства плодов яблони в интенсивных садах средней полосы России» (2011), «Интенсивные сады яблони средней полосы России (2016), «Применение удобрений в интенсивных садах яблони ЦЧР» (2018).
Личный вклад автора. Автором лично сформулированы цель и задачи исследований, разработаны методология и методика их проведения, проведены полевые исследования и различные лабораторные анализы по влиянию способов применения удобрений на параметры жизнедеятельности растений и свойства почвы, а также влияния удобрений на особенности хранения плодов, проведена обработка полученных данных и их интерпретация, выполнена математическая обработка результатов.
Автор выражает глубокую благодарность за помощь в проведении работы академику РАН, проф. д.с.-х.н. В.А. Гудковскому, д.с.-х.н. Н.Я. Каширской, д.б.н. Л.В. Степанцовой, проф. д.э.н. Б.И. Смагину, проф., д.т.н. А.С. Ильинскому, к.с.- х.н. Г.Н. Пугачеву.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 8 глав, заключения, рекомендаций, списка использованной литературы, который включает 1008 источников, в т.ч. 444 на иностранных языках и приложений. Работа изложена на 348 страницах машинописного текста (без списка литературы и приложений), содержит 84 таблицы, 85 рисунков, 22 страницы приложений.

Список литературы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Дано теоретическое обоснование и разработаны современные технологические подходы, обеспечивающие получение высоких стабильных урожаев (до 18,7 т/га) высококачественных плодов яблони в ЦЧР. Основой таких подходов в интенсивных садах является использование фертигации в сочетании с системным применением некорневых подкормок, что снижает негативное воздействие внесения минеральных удобрений на окружающую среду. Уточнены методические особенности проведения опытов с минеральными удобрениями в интенсивных садах яблони, и усовершенствован способ диагностики обеспеченности почвы доступным азотом.
2. Удобрения, внесенные в нормах (N60-120P20-90K75-250 в приствольные полосы с заделкой на 10-15 см и N15-35P10-25K0-40 посредством фертигации) не оказали негативного воздействия на рН почвы, содержание в ней гумуса и сумму обменных оснований. В темно-серой лесной почве при фертигации отмечена тенденция к замедлению процесса оподзоливания.
3. Капельное орошение снижало содержание легкогидролизуемого азота и обменного калия в почве за счет вымывания. В луговато-черноземной почве содержание азота снижалось интенсивнее, чем в темно-серой лесной. При фертигации отмечена как вертикальная, так и горизонтальная миграция азота, фосфора и калия в почве: количество нутриентов увеличивалось в слое почвы 61-80 см под капельницей (на 59,7-66,9%).
4. Фертигация обеспечивала оптимальное содержание азота в листьях при снижении норм удобрений в 3,4-4 раза по сравнению с внесением с заделкой в почву. Содержание в почве легкогидролизуемого азота имело устойчивую взаимосвязь с содержанием азота в листьях (г=0,51-0,79), с показателем ростовой активности (г=0,41-0,64) и урожайностью (г=0,49-0,58).
5. Оптимальное содержание элементов питания в листьях и плодах достигнуто при дополнении корневого питания применением пофазных систем некорневых обработок, включавших комплекс макро- и микроэлементов, а также многократными (10-12 раз) некорневыми подкормками кальцийсодержащим препаратом в баковых смесях, что обеспечило высокую завязываемость и снижение осыпаемости плодов перед уборкой.
6. В урожайные годы между содержанием калия в почве и урожайностью отмечена положительная корреляция (г=0,51-0,66), а между его содержанием в листьях и в почве - слабая отрицательная взаимосвязь (г= - 0,21...-0,29). Между содержанием калия в плодах и убылью их массы при хранении найдена положительная тенденция (г= 0,17-0,60). Установлено, что в урожайные годы оптимальное содержание калия в листьях составило 1,10¬1,40%, а содержание калия в плодах для улучшения их лежкоспособности было в пределах 0,60-0,80% сухих веществ.
7. Внесение кальция в почву не оказало заметного влияния на его содержание в органах растений. Увеличение концентрации валового кальция в плодах с 0,018-0,032 до 0,040-0,052% сухих веществ было только при 10-12- кратных некорневых подкормках кальцийсодержащими препаратами.
8. Изученные системы некорневые подкормок не оказали существенного влияния на утолщение диаметров штамбов. Внесение удобрений в почву в нормах N60-120P20-90K75-250 в приствольные полосы с заделкой на глубину 10-15 см с применением различных систем некорневых подкормок не оказало существенного влияния на увеличение ростовой активности. Значительное утолщение диаметров штамбов стимулировала фертигация.
9. Между отражением света листовой пластиной и содержанием в листьях азота обнаружена положительная корреляция при Х=550 нм (г=0,32- 0,96), 670 нм (г=0,51-0,85) и 780 нм (г=0,22-0,97), калия - Х=550 нм (г=0,55- 0,91), кальция - Х=670 нм (г=0,37-0,65), что поволяет быстро недеструктивно оценивать обеспеченость растений яблони вышеупомянутыми элементами питания.
10. Максимальная урожайность сорта Жигулевское - 17,4-18,7 т/га была при использовании следующих систем подкормок - Система 2 (10-12 раз в баковых смесях кальбит кальция), Система 3 (10-12 раз кальбит кальция + мегафолом), сорта Имрус (7,9 т/га) Система 3, у сортов Лобо (8,2 т/га) и Спартан (6,7 т/га) - система Фитоферт на фоне фертигации.
11. Наиболее низкий уровень развития физиологических расстройств при хранении плодов сорта Жигулевское (6-7%) отмечен при содержании калия в плодах 0,51-0,77%, а у сорта Имрус (9-12%) - 0,64-0,66% сухих веществ. Содержание калия в плодах Жигулевского имело стабильную отрицательную корреляцию с сохранностью твердости мякоти (г = -0,34...-0,37 за 3 года из 4 лет наблюдений), а также положительную корреляцию с убылью массы плодов у всех изученных сортов яблони (г = 0,30-0,80).
12. Норма удобрений для фертигации N25P20K30 стимулировала получение высокой урожайности (29,8 т/га в среднем за 3 года), обеспечила оптимальное содержание в листьях основных элементов питания и может быть принята в качестве средней для расчета доз внесения удобрений.
13. Использование фертигации и системы некорневых подкормок на ее фоне позволило получить дополнительную прибыль в плодоносящих насаждениях 181,36 -280,41 тыс. руб./га и довести уровень рентабельности до 139,7-168,9%. В садах, вступающих в товарное плодоношение, применение некорневых подкормок на фоне фертигации обеспечило дополнительную прибыль 30,87-115,43 тыс. руб./га с уровнем рентабельности производства 63,1¬95,8%.
РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА И НАУЧНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ
Для производства:
1. Для обеспечения высокой продуктивности растений и создания оптимального баланса доступных элементов питания в почве годовая норма фертигации (N25P2OK3O, скорректированная в соответствии с результатами диагностики) должна быть разделена не менее, чем на 10 фертигационных поливов с распределением внесения элементов питания по фазам вегетации в периоды наибольшей востребованности.
2. Для почвенной диагностики в качестве основного параметра, характеризующего обеспеченность почвы доступным азотом, следует использовать содержание его легкогидролизуемой формы.
3. Проведение диагностических мероприятий необходимо осуществлять 5-6 раз в течение вегетации в периоды, предшествующие наиболее значимым фенологическим фазам («розовый бутон», цветение, «лесной орех», рост плодов (середина июля, конец июля, начало августа), для корректировки норм фертигации и некорневых подкормок.
4. Применение некорневых подкормок оказывает определенное стрессовое воздействие на растения. Для нейтрализации негативных последствий необходимо включение в баковые смеси кальцийсодержащих препаратов в течение вегетации.
5. Для обеспечения хорошей лежкоспособности плодов необходимы многократные подкормки (до 10-12 раз) кальцийсодержащими препаратами на протяжении всего вегетационного периода (для сортов длительного срока хранения, подверженных развитию физиологических расстройств при хранении).
6. Для обеспечения высокой эффективности некорневых подкормок необходимо использовать воду с нейтральной реакцией (если нет других рекомендаций производителя агрохимикатов).
Для проведения научных исследований:
7. Для оптимизации минерального питания в интенсивных насаждениях яблони необходимо дальнейшее исследование недеструктивных экспресс¬методов растительной диагностики с целью разработки соответсвующих приборов и обеспечения оперативного контроля на протяжении вегетации.
В учебном процессе:
Результаты исследований необходимо использовать в учебном процессе при преподавании профильных учебных дисциплин бакалаврам и магистрам по направлениям подготовки 35.04.05 Садоводство и 35.03.04 Агрономия, аспирантам по специальности 06.01.08 Плодоводство, виноградарство, 06.01.01 Общее земледелие, а также применять в процессе повышения квалификации и переподготовки кадров специалистов АПК отрасли садоводства.