Способ выращивания картофеля с использованием дифференцированных режимов орошения в условиях зоны неустойчивого увлажнения Ставропольского края Российский патент 2024 года по МПК A01B79/02 A01G22/25 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к картофелеводству. Технология построена на экономичном выращивании картофеля весенней посадки с использованием полива способом дождевания с помощью точных расчётов водопотребления культуры в разные фазы роста и развития и дифференцированных норм полива.

Уровень техники

Известны способы возделывания картофеля, включающие подготовку почвы, внесение минеральных удобрений, обработку клубней препаратами, посадка клубней, нарезка гребней, поливы по водопотреблению картофеля, внесение, по мере необходимости, гербицидов, биопрепаратов, фунгицидов и/или инсектицидов, и уборку культуры (Трубачёва Л.В., Шабалдас О.Г., Власова О.И и др. Целесообразность внедрения перспективных способов полива сельскохозяйственных культур в условиях зоны неустойчивого увлажнения Ставропольского края/ Л.В. Трубачёва, О.Г. Шабалдас, О.И. Власова //Вестник АПК Ставрополья. – 2019. – № 4(36). – С. 65-71; Трубачёва Л.В., Вольтерс И.А., Тивиков А.И. Использование мелиорированных земель в сельскохозяйственном производстве/ Л.В. Трубачёва, И.А. Вольтерс, А.И. Тивиков // Современные ресурсосберегающие инновационные технологии возделывания сельскохозяйственных культур в Северо-Кавказском федеральном округе.-2013.- С. 123-124; Трубачева Л.В., Власова О.И., Вольтерс И.А., Шабалдас О.Г., Передериева В.М. Дифференциация поливных режимов в разработке ресурсосберегающих технологий выращивания картофеля в зоне неустойчивого увлажнения//Л.В. Трубачёва, О.Г. Шабалдас, О.И. Власова //Вестник АПК Верхневолжья. 2022. № 4 (60). С. 5-11).

Известен способ возделывания картофеля с обеспечением сохранности урожая, при котором подготавливают почву, высаживают в нее клубни, затем осуществляют уход за картофелем, в частности удаляют сорняки, рыхлят почву, окучивают, поливают, по мере созревания картофель убирают, отличающийся тем, что перед проведением окучивания в кусты картофеля устанавливают вертикально прутки из колючей проволоки и при этом фиксируют их в почве с образованием над почвой свободных концов, затем картофель окучивают, сохраняя прутки проволоки в вертикальном положении, в завершение операции окучивания в картофельную плантацию или рядом с ней устанавливают табличку с надписью, предупреждающей о том, что посадки защищены колючей проволокой, перед уборкой картофеля прутки извлекают из почвы и одновременно демонтируют табличку (патент RU 2715337, опубл. 01.03.2018, Бюл. №7).

Недостатками данных способов является то, что они учитывают степень увлажненности почвы и равномерность распределения водного баланса, а также наличия орошения.

Раскрытие изобретения

Задачей предлагаемого изобретения является создание способа выращивания картофеля с использованием дифференцированных режимов орошения в условиях зоны неустойчивого увлажнения Ставропольского края.

Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения, сводится к обеспечению повышение урожайности картофеля весенней посадки в зоне неустойчивого увлажнения, используя точные расчёты водопотребления культуры по фазам роста при экономичном, дифференцированном режиме орошения.

Технический результат достигается с помощью способа выращивания картофеля с использованием дифференцированных режимов орошения в условиях зоны неустойчивого увлажнения Ставропольского края включающего осеннее лущение предшественника на глубину 0,06-0,08 м с внесение нитроаммофоски N_60-90P_90-120K_60-120, зяблевую вспашку почвы на разную глубину с чередованием по годам – в первый год на глубину 0,20-0,24 м с оборотом пласта на ту же глубину, а на второй год на глубину ниже плужной подошвы на 0,08-0,10 м и оборотом пласта на 0,20-0,24 м, весеннее боронование, предпосевную культивацию почвы на глубину 0,1-0,15 м с нарезкой гребней по кругу агрегатом МТЗ-1221 и КРН-4,2 и внесением в течение 3-4 дней после посадки гербицида зенкор с нормой расхода 1,6 л/га, в последующем этим же гербицидом с нормой расхода 0,8 л/га обработка растения картофеля при высоте ботвы 5 см, а также обработку инсектицидом конфидор 0,04 л/га + фунгицид танос, 0,6 л/га и междурядные обработки после каждого полива, посадку клубней картофеля в гребни с одновременным внесением удобрений по кругу агрегатом МТЗ-1221+ Л -202 при этом густота посадки составляет 55 тыс. кустов на 1 га и глубина посадки 6...10 см также вовремя посадки клубней картофеля вносят аммофос 50 кг /га, довсходовое рыхление проводят агрегатом МТЗ-1221 и КРН-4,2Гна 0,12-0,14 см, а дифференцированные и усиленные поливы дождевальной машиной «Pivot» в слое 0-4 и 0-6м для поддержания влажности почвы на уровне 60-70 и 70-80% НВ в зависимости от фазы роста, при этом также проводят окучивание растений агрегатом МТЗ-1221 и КРН-4,2Г, а удаление ботвы косилкой-измельчителем КИР-1,5Б при этом высота среза ботвы составляет 20см, уборку картофеля проводят агрегатом МТЗ-1221 и картофелекопалкой КТН -2ВМ по мере созревания клубней.

Несмотря на ресурсосберегающие аспекты уделяется недостаточное внимание экономии поливной воды. Водные ресурсы не постоянны и в скором времени этому вопросу будет уделяться больше внимания, а пока стоимость 1 куба воды стоит 1 рубль или того меньше.

Актуальность темы исследований связана с тем, что климат зоны неустойчивого увлажнения Ставропольского края, особенно в аридной зоне, неблагоприятен для выращивания картофеля в условиях богары. Получение высоких и стабильных урожаев картофеля в условиях зоны исследований возможно только при орошении.

Современные алгоритмы оптимального управления водным режимом почвы решают эту задачу за счет реализации технологии «контролируемого полива», ориентированной, в первую очередь, на удовлетворение биологических потребностей культуры в разные фазы роста.

При этом орошение научно обосновано, размеры оросительных норм для картофеля разработаны с учётом современных требований экологии, ресурсоограничений и социально-экономических факторов.

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относятся недостаточно высокая эффективность производства картофеля вследствие высоких затрат на производство и водообеспечение, большими объемами планировочных работ, большим расходом воды на затопление.

Кроме того, используя высокие нормы полива, способствуют переувлажнению, подъему грунтовых вод, необходимостью использования дренажных систем.

Картофель отличается высокой потребностью в почвенной влаге. Количество выпадающих за вегетационный период осадков, высокие температуры, низкая влажность воздуха не позволяют создать оптимальные условия для роста и развития влаголюбивых культур. Поэтому для восполнения дефицита водного баланса проводятся расчёты поливных норм дифференцированно, для каждой фазы роста, учитывая водопотребление культуры.

На сегодняшний день расчет водопотребления культурой, является наиболее важным аспектом ведения интенсивного сельского хозяйства.

Запас влаги в расчетном слое почвы (0,4м) определяется по формуле:

Wтеор.=100*h*a*y=100*0,4*1,22*32,25=1573,8 м³/га (157,4 мм),

Wфакт.=100*h*a*y=100*0,4*1,22*26,9=1312,7 м³/га (131,3 мм),

где: W – запас влаги в расчетном слое почвы, м³/га;

h – глубина расчетного слоя почвы, м;

а – объёмная масса расчетного слоя, г/см³;

у – влажность расчетного слоя почвы, % от веса абсолютно сухой почвы.

Расчет водопотребления (испарения) поля под картофелем проводили по методу А.М. Алпатьева по формуле: Е=К*∑D.

Краткое описание чертежей

На фигуре 1 - Водопотребление и приход осадков по декадам

Осуществление изобретения

Пример конкретного выполнения способа выращивания картофеля с использованием дифференцированных режимов орошения в условиях зоны неустойчивого увлажнения Ставропольского края.

Исследования проводили в почвенно-климатических условиях Новоалександровского городского округа Ставропольского края. Почва опытного участка – чернозем обыкновенный карбонатный тяжелосуглинистый с содержанием гумуса 5 %, подвижного фосфора и калия – 30 мг/кг и 389 мг/кг почвы соответственно, рН – 6…8. Объектом исследований являлся сорт картофеля Удача.

Осеннее лущение предшественника проводили на глубину 0,06-0,08 м с внесением основного удобрения – нитроаммофоски N_60-90P_90-120K_60-120, после чего проводили зяблевую вспашку почвы на разную глубину с чередованием по годам – в первый год на глубину 0,20-0,24 м с оборотом пласта на ту же глубину, а на второй год на глубину ниже плужной подошвы на 0,08-0,10 м и оборотом пласта на 0,20-0,24 м, весеннее боронование и предпосевную культивацию почвы на глубину 0,1-0,15 м, т. е. глубину заделки клубней. После данных операции нарезают гребни по кругу агрегатами МТЗ-1221+ КРН-4,2. При появлении массовых всходов сорняков, проводилась культивация на глубину 0,06-0,08м КОН–2,8А. В борьбе с однолетними двудольными и злаковыми сорняками проводилась обработка посевов картофеля (в течение 3-4 дней после посадки) гербицидом зенкор с нормой расхода 1,6 л/а/га, в последующем этим же гербицидом с нормой расхода 0,8 л/га обрабатывали растения картофеля при высоте ботвы 5 см. Посадка клубней картофеля в гребни проводили с одновременным внесением удобрений по кругу агрегатами МТЗ-1221+ Л-202 при этом густота посадки составляла 55 тыс. кустов на 1 га, а глубина посадки 6...10 см с внесением аммофоса 50 кг /га. При массовом появлении личинок колорадского жука первого - второго возраста посадки, ботву картофеля обрабатывали инсектицидом конфидор 0,04 л/га + фунгицид танос, 0,6 л/га. При этом междурядные обработки проводились после каждого полива. Дифференцированные и усиленные поливные режимы проводили дождевальной машиной «Pivot», сохраняя влажность почвы в разные фазы роста на уровне 60-70 и 70-80 % НВ в зависимости от фазы роста (фиг.1). В графике представлены расчётные данные суммарного испарения или водопотребления по декадам, учитывая среднемесячные нормы осадков. Учитывая ограничения в потреблении воды в хозяйстве ОАО «Урожайное», поливные нормы снижались в начальные и заключительные фазы вегетации до 60-70 % НВ, а в критический период (фаза бутонизации – начало цветения) - увеличивались до (80…85 % НВ). Это позволило сократить расход воды, т.е. снизить величину оросительной нормы. Так, на фоне дифференцированных режимов в фазе всходов проводили один – два полива. На вариантах с увлажнением 60…70 % в начале критического периода (фаза бутонизации) провели 3 полива с нормой 175 м³/га, а в более засушливых годах их число увеличили до пяти при аналогичной оросительной норме. После завершения фазы цветения поливы снова сокращали до уровня 60-70 % НВ. На вариантах с увлажнением 70…80 % НВ нормы и количество поливов увеличивали для того, чтобы поддерживать уровень увлажнения. В фазе цветения – пожелтения листьев поливы сокращали. Снижения величины оросительных норм в вариантах с экономичным использованием поливной воды сохранялась во все годы исследований.

Важным показателем при расчёте поливных и оросительных норм является расчёт водопотребления. Расчет водопотребления (испарения) поля под картофелем проводили по методу А.М. Алпатьева по формуле: Е=К*∑D.

До начала уборки у картофеля скашивали ботву с использованием ротационной косилку-измельчителя КИР-1,5Б. Уборку картофеля осуществляли картофелекопалкой КТН -2ВМ по мере созревания картофеля.

Оросительные нормы складывались из количества и величины полива. На варианте 60-70%НВ она составляла 3025м³/га и складывалась из 11 поливов по 275м³/га. На варианте с повышенной предполивной влажностью потребовалось 15 поливов по 275 м³/га. Оросительная норма – 4125.

Анализ данных показал, что модель нормирования водопотребления, позволяет обосновать фактический расчет соответствующих норм и сроков полива. Режим орошения со сниженными на 20 % оросительными нормами можно рекомендовать как рациональный, обеспечивающий экономию водных ресурсов.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к картофелеводству. Способ включает осеннее лущение предшественника на глубину 0,06-0,08 м с внесением нитроаммофоски N_60-90P_90-120K_60-120, зяблевую вспашку почвы на разную глубину с чередованием по годам – в первый год на глубину 0,20-0,24 м с оборотом пласта на ту же глубину, а на второй год на глубину ниже плужной подошвы на 0,08-0,10 м и оборотом пласта на 0,20-0,24 м, весеннее боронование, предпосевную культивацию почвы на глубину 0,1-0,15 м с нарезкой гребней по кругу агрегатом МТЗ-1221 и КРН-4,2 и внесением в течение 3-4 дней после посадки гербицида зенкор с нормой расхода 1,6 л/га, в последующем этим же гербицидом с нормой расхода 0,8 л/га обработку растения картофеля при высоте ботвы 5 см, а также обработку инсектицидом конфидор 0,04 л/га + фунгицид танос, 0,6 л/га и междурядные обработки после каждого полива. Посадку клубней картофеля осуществляют в гребни с одновременным внесением удобрений по кругу агрегатом МТЗ-1221+ Л-202. При этом густота посадки составляет 55 тыс. кустов на 1 га и глубина посадки 6-10 см. Во время посадки клубней картофеля вносят аммофос 50 кг/га. Довсходовое рыхление проводят агрегатом МТЗ-1221 и КРН-4,2Г на 0,12-0,14 см, а дифференцированные и усиленные поливы дождевальной машиной «Pivot» в слое 0-4 и 0-6 м для поддержания влажности почвы на уровне 60-70 и 70-80 % НВ в зависимости от фазы роста. При этом также проводят окучивание растений агрегатом МТЗ-1221 и КРН-4,2Г, а удаление ботвы косилкой-измельчителем КИР-1,5Б. Высота среза ботвы составляет 20 см, уборку картофеля проводят агрегатом МТЗ-1221 и картофелекопалкой КТН-2ВМ по мере созревания клубней. Способ обеспечивает повышение урожайности картофеля весенней посадки в зоне неустойчивого увлажнения, используя точные расчёты водопотребления культуры по фазам роста при экономичном, дифференцированном режиме орошения. 1 ил.

Способ выращивания картофеля с использованием дифференцированных режимов орошения в условиях зоны неустойчивого увлажнения Ставропольского края, включающий осеннее лущение предшественника на глубину 0,06-0,08 м с внесением нитроаммофоски N_60-90P_90-120K_60-120, зяблевую вспашку почвы на разную глубину с чередованием по годам – в первый год на глубину 0,20-0,24 м с оборотом пласта на ту же глубину, а на второй год на глубину ниже плужной подошвы на 0,08-0,10 м и оборотом пласта на 0,20-0,24 м, весеннее боронование, предпосевную культивацию почвы на глубину 0,1-0,15 м с нарезкой гребней по кругу агрегатом МТЗ-1221 и КРН-4,2 и внесением в течение 3-4 дней после посадки гербицида зенкор с нормой расхода 1,6 л/га, в последующем этим же гербицидом с нормой расхода 0,8 л/га обработку растения картофеля при высоте ботвы 5 см, а также обработку инсектицидом конфидор 0,04 л/га + фунгицид танос, 0,6 л/га и междурядные обработки после каждого полива, посадку клубней картофеля в гребни с одновременным внесением удобрений по кругу агрегатом МТЗ-1221+ Л-202, при этом густота посадки составляет 55 тыс. кустов на 1 га и глубина посадки 6-10 см, также во время посадки клубней картофеля вносят аммофос 50 кг/га, довсходовое рыхление проводят агрегатом МТЗ-1221 и КРН-4,2Г на 0,12-0,14 см, а дифференцированные и усиленные поливы дождевальной машиной «Pivot» в слое 0-4 и 0-6 м для поддержания влажности почвы на уровне 60-70 и 70-80 % НВ в зависимости от фазы роста, при этом также проводят окучивание растений агрегатом МТЗ-1221 и КРН-4,2Г, а удаление ботвы косилкой-измельчителем КИР-1,5Б, при этом высота среза ботвы составляет 20 см, уборку картофеля проводят агрегатом МТЗ-1221 и картофелекопалкой КТН-2ВМ по мере созревания клубней.