Институт агроинженерных и экологических проблем продолжит изучать технологии производства органического картофеля

В соответствии с тематическим планом работ в ИАЭП в 2017 году проводилась серия полевых опытов, в рамках формируемого органического севооборота, направленные на развитие агроинженерного научного обеспечения биологизации земледелия, включая его органическое направление. Важная задача органического земледелия состоит в достижении, с использованием адаптивно-ландшафтного подхода,  высокой, конкурентной продуктивности полевых культур, за счет использования биологического потенциала сортов, выбора адекватной агротехнологии, применения органических удобрений и регулирования биологических процессов в агроэкосистемах. Агропроизводителям требуются комплексные агротехнологии, адаптированные к местным условиям и включающие в себя весь спектр необходимых биопрепаратов и разрешенных агрохимикатов, однако количество подобных разработок весьма ограничено.

В 2016 году на Опытной станции ИАЭП был выбран и подготовлен земельный массив, площадью 10 гектар, ориентированный на проведение органических экспериментов. В этом массиве в том же году начал развертываться полевой севооборот с элементами органического растениеводства, с целью сбора экспериментальной информации  для последующей разработки моделей массо-энерго обмена в органических агроэкосистемах.  В севообороте начато изучение особенностей совместного действия технических средств, компостов и биопрепаратов на свойства почвы и развитие полевых культур в условиях органического земледелия, для последующего формирования целостных интеллектуальных агротехнологий производства органической продукции. В проведении опыта участвуют ученые и аспиранты Санкт-Петербургского государственного аграрного университета (вопросы формирования почвенного плодородия и питания растений), ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии (использование биологической азотфиксации), ВИЗР (биологические средства защиты растений), а также Финский институт природных ресурсов (европейская методология производства органической продукции).
 
В этом году полевые экспериментальные исследования были продолжены с использованием методов планирования эксперимента по изучаемым факторам. В исследованиях также использовались теоретические методы моделирования на основе изучения физических закономерностей, протекающих в процессе обработки почвы, системный подход, обобщение и анализ полученных экспериментальных данных.

 В 2017 году, также как и в 2016 сложились неблагоприятные погодные условия  для развития сельскохозяйственных культур, включая избыточное переувлажнение и недостаточную сумму активных положительных температур. Развитие картофеля и ряда овощных культур задерживалось примерно на две недели в связи с недостаточным поступлением лучистой энергии.

Обработанные к настоящему времени данные позволяют прийти к следующим предварительным заключениям:
 В погодных условиях 2017 года, хотя и был получен не плохой урожай картофеля, однако недостаток лучистой энергии не позволил более полно использовать потенциал сорта и агротехнических мероприятий.

Для опытов использован картофель сорта Удача (элита), районированный для Ленинградской области. Картофель возделывался на гребнях с шириной междурядий 70 см.
В эксперименте в органическом севообороте исследования проводились с двумя видами органических удобрений:

1. Компост, приготовленный на основе куриного помета индустриальным способом в биоконвекторе ООО «Биозем» (КМП);
2. Компост, приготовленный на основе куриного помета индустриальным способом в биоконвекторе ИАЭП (Биогум).

В двух повторностях картофель обработан биопрепаратом Витаплан, СП, а в двух Картофин, СК.
Для обеспечения дополнительного биологического азота на двух вариантах вносились микроорганизмы – азотфиксаторы (Флавобактерин)
По результатам опыта были достигнуты три уровня продуктивности:
§  Первый уровень на вариантах без внесения компостов - 17 - 18 т/га, эта продуктивность была обеспечена природным плодородием почвы и действием систем защиты растений, которые способствовали активизации процессов развития картофеля.
o   Второй уровень составляет 20 – 21 т/га (прибавка 3 – 4 т/га). Увеличение продуктивности картофеля, а также увеличение доли стандартных клубней в урожае было связано с  дополнительным минеральным питанием, обеспеченным использованием первой и второй дозами компостов.   
o   Третий уровень равнялся 23 - 24 т/га (прибавка около 6 т/га). Этот уровень соответствовал повышенному уровню минерального питания действие которого было обеспечено высокими дозами компоста.
 
Применение препарата азотфиксаторов Флавобактерин продемонстрировало только тенденцию повышения урожайности.

Содержание нитратов в клубнях картофеля в опыте колебалась в пределах 80 – 200 мг/кг и на всех вариантах была ниже ПДК.

Ранее было высказано предположение, что в условиях избыточной увлажнения во второй половине вегетационного периода целесообразно осуществить более глубокую обработку почвы в бороздах картофеля.  Для реализации технологической операции глубокого рыхления междурядий гребневых посадок картофеля была разработана оригинальная конструкция и изготовлен экспериментальный образец пропашного культиватора-глубокорыхлителя (Калинин А.Б., Теплинский И.З., Устроев А.А., Кудрявцев П.П. Секция рабочих органов пропашного культиватора-гребнеобразователя // Решение о выдаче патента на полезную модель от 06.02.2017. Заявка #2016126618/13 (041726). Дата подачи заявки 01.07.2016.

Конструкция культиватора обеспечивает дифференцированную обработку гребневых посадок картофеля с раздельным, необходимым сочетанием или одновременным выполнением следующих технологических операций: - рыхление поверхности гребней с обеих сторон от центра рядка вдоль защитной зоны; - глубокое рыхление почвы в междурядьях; - окучивание гребней; - рыхление поверхности гребней по всему их периметру и вычесывание сорняков в стадии белой нитки.

Эксперимент был проведен на отдельном участке опытного поля ИАЭП, являющемся продолжением участка под картофелем в полевом севообороте.

Исследования показали, что рыхление междурядий на глубину 30 см с помощью экспериментального образца пропашного культиватора-глубокорыхлителя при междурядной обработке картофеля по всходам привело к значительному разуплотнению почвенных слоев h₁, h₂ и h₃. Так значения твердости почвы в слоях h₁ и h₂снизились и находились в пределах зоны нормального уплотнения, а в слое h₃ соответствовали зоне среднего уплотнения. Благоприятное почвенное состояние по показателю твердости сформированное в варианте сохранилось вплоть до момента уборки картофеля.

Созданные экспериментальным пропашным культиватором-глубокорыхлителем благоприятные почвенные условия по таким параметрам как твердость и влажность обеспечили прибавку урожайности картофеля в опытных вариантах по сравнению с контрольным на 1,38 т/га - 2,10 т/га.
 
Таким образом, исследования в полевых условиях и их предварительное обобщение свидетельствуют о возможности производства картофеля согласно органическим требованиям и наличие как соответствующих удобрений и биологических средств, так и технических средств для этого. Однако, исследования будут продолжены с целью получения количественных зависимостей и разработки более обоснованных рекомендаций.  
 
Результаты исследований по органической тематике были доложены ведущим научным сотрудником, научным руководителем этой тематики, В.Б. Мининым на 4-ой Органической конференции «Органика для завтрашней пищевой системы», проводимой 19-21.06.2017 Финским органическим научно-исследовательским институтом в городе Миккели, Финляндия и на Научно-практической конференции«Современные технологии производства, хранения и переработки картофеля», проводимой 1-2.08.2017 ВНИИ картофельного хозяйства им. А.Г. Лорха
 
К настоящему времени в ИАЭП разработан и апробирован ряд технических решений, которые с успехом могут быть использованы в органическом производстве, включающие:
1.      Технология и техническое средство ускоренной биоферментации, позволяющее перерабатывать, включая обеззараживание, навоз, другие сельскохозяйственные и бытовые органические отходы в компосты. Компосты являются основным источником питательных веществ в органическом земледелии.
2.      Модульные  фермы на основе блок-контейнера для мелкотоварного производства, преимуществами которых являются:
·         применение современных технологий кормления, поения и навозоудаления, повышающих рентабельность производства и в 1,5–2 раза снижающих затраты труда;
·         улучшение санитарно-гигиенических условий, что благоприятно сказывается на продуктивности животных;
·         снижение процента стрессовых ситуаций, так как фермеру для обслуживания животных достаточно 15-30 минут в день;
·         малый срок постройки и отсутствие необходимости капитального фундамента позволяет фермерам заниматься органическим животноводством в местах, где постройка обычных ферм либо невозможна, либо требует больших финансовых затрат.
 
ИАЭП готов принять самое активное участие в разработке и реализации Российской программы развития производства и потребления органической продукции. 
 
Владислав Минин, ведущий научный сотрудник ФГБНУ «Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства».