Адаптивная технология возделывания арбуза

 ВВЕДЕНИЕ 

   Сельское  хозяйство состоит из двух главных  отраслей – растениеводства и  животноводства.

   Главный предмет труда отрасли растениеводства  – полевые культуры. Человек постоянно  совершенствует предмет труда: выводит  новые сорта, гибриды, совершенствует технологию возделывания с/х растений, как орудие труда, растения преобразуют солнечную энергию в потенциальную энергию органического вещества. Растениеводство, как отрасль включает в себя: полеводство, луговодство, овощеводство, виноградарство, бахчеводство и др.

   Арбуз – самый популярный и доступный  в прошлом и позапрошлом столетиях  овощ-фрукт. До второй половины девятнадцатого века эту удивительную ягоду в  страну завозили, потом на юге России стали выращивать свои арбузы. Особую известность получило промышленное производство этой ягоды на Быковских хуторах Царицынского уезда Астраханской губернии. Со временем именно здесь, в поселке Быково под Волгоградом, была основана в 1930 г. бахчевая опытная станция. Сорта арбузов, дынь, тыкв, выведенные на этой станции, - крупные достижения селекции, они неоднократно получали медали (только «золотых» - 20) на международных выставках. Сегодня эти сорта возделываются в Волгоградской, Саратовской, Астраханской, Ростовской областях, в Ставропольском и Краснодарском краях.

   Арбуз относится к семейству Тыквенные – Cucurbitaceae, очень полезен для здоровья. Его мякоть богата минеральными солями, биологически активными соединениями, антиоксидантами, которые препятствуют старению, появлению нежелательных новообразований, очищают организм от шлаков, освобождают кишечник от бактериальных скоплений, нормализуют работу почек.

       Наряду с потреблением в свежем  виде, плоды бахчевых культур  можно использовать и для переработки.  Известны технологии изготовления  арбузного меда (нардек).Арбузный сок - ценное сырье для получения винных напитков и пищевого спирта.

         Содержание сухих веществ в мякоти плода арбуза достигает 13…14 %, сахаров 10…12%. Помимо сахаров плоды арбуза содержат до 1,5% клетчатки и гемицеллюлозы, 1…2% пектиновых веществ.

        Высокая питательная и диетическая  ценность плодов бахчевых культур  обусловлена содержанием витамина  «С»: у арбуза около 10мг%. Кроме  аскорбиновой кислоты и каротина  плоды бахчевых содержат: витамины  группы В-тиамин и рибофлавин, никотиновую кислоту, фолиевую кислоту и т.д.

       Арбуз содержит: калий-0.22%, натрий-0,016%, магний-0,024%, железо-0.037%, серы-0,016.

        В плодах арбуза находятся  все незаменимые аминокислоты, среди  которых преобладают лизин, аргинин,  гистидин, лейцин, изолейцинин, фенилаланин. Семена арбуза по отношению к общей массе содержат 14…19% жира, а отдельные сорта до 25…30%.Вядрах семян масла содержится до 40…61%. Масло арбуза обладает высоким вкусовыми качествами, богато витаминами и не уступает пищевым маслам. В масле семян арбуза (йодное число 110,3) преобладают следующие жирные кислоты: линоленовая-62…72%, олеиновая-8.5…17%, пальмитиновая-10.3…12.5%.

   Средняя урожайность на неорошаемых землях составляет 25-30т до 50т с 1 га. Урожайность арбуза во многом зависит от погодных условий (арбуз очень требователен к теплу) данного года. Колебания урожайности могут быть довольно большими. Оптимальные погодные условия важны не только во время роста и развития растений, но и во время уборки урожая. Поэтому следует правильно организовывать деятельность работников сельского хозяйства. Важное значение имеют также агротехнические мероприятия.

   В сложных климатических условиях Быковского района важно правильно  оценить условия произрастания  культуры, темпы развития и формирование элементов продуктивности, точно определять сроки отдельных технологических операций. 
 
 

   1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ  ПО ТЕХНОЛОГИИ  ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КУЛЬТУРЫ 

   Арбуз является одним из объектов, который изучается сельскохозяйственными науками. Если раньше больше внимания уделяли изучению морфологии растения, то в настоящее время занимаются рассмотрением вопросов физиологии и влияния на нее внешних и внутренних факторов.

   При изучении теоретических данных об арбузе по Быковскому району было установлено, что большое внимание уделяется  технологии возделывания и эта культура является одной из основных, выращиваемых в данном районе. Рассмотрим  несколько опытов, проведённых по арбузам и сделанные по ним соответствующие выводы.

   Бахчевые  культуры предъявляют высокие требования к теплу. По данным Т.Б. Фурсы и А.И. Филова (1982) арбуз можно успешно возделывать лишь в тех районах, где сумма эффективных температур достигает 3000…3200 С. Стадия яровизации у арбуза (по Г.Л. Эситашвили, 1953 г.) протекает при суточной температуре 14-18  и продолжается 10-15 дней.

   По  данным О.А. Зауралова (1956), световая стадия у арбуза сравнительно короткая и  заканчивается в момент появления 4-5 листьев. Этим автором установлено, что для прохождения световой стадии наибольшее значение имеют 3-4 настоящих  листа.

   По  данным Н.А. Хлебниковой (1932), арбуз не устойчив к жаре, значительно большей жароустойчивостью отличается тыква. Это подтверждается тем, что у арбуза свертывание белков происходит при более низкой температуре (45 ), чем  у тыквы (60 – 65 ), имеется высокая транспирация, малое количество свободных сахаров в листьях, у него ослабляется фотосинтез при высокой температуре и происходит быстрое поднятие воды из корневой системы.

   По  морфо-анатомическим признакам арбуз  относится к ксерофитам. Он устойчив к засухе благодаря мощному развитию широкоразветвленной корневой системы, большой сосущей силе клеток корневых волосков. Арбуз способен использовать воду из почвы там, где многие другие растения уже завядают. По А.Р. Вернер и Н.Е. Бугаеву, (1935), сосущая сила проростков арбуза составляет 10,1 атмосферы, что на 2,5 атмосферы больше, чем у проростков тыквы. Устойчивость его к сухости воздуха обусловливается также сильной рассеченностью листов.

   Интенсивное водоснабжение арбузного растения предполагает и усиленное поступление в него минеральных веществ из почвы. По данным Д.С. Певнева (1935), в 1 литре корневой пасоки арбуза в среднем содержится 90-120 мг фосфора (Р2О5) и 40-60 мг азота при кислотности рН 5,8-6,0.

   Положительное действие на рост и развитие бахчевых культур оказывает внесение удобрений. По опытам В.Д. Знаменского (1937), минеральные удобрения повышали абсолютную сахаристость плодов: NPK на 0,81 %, NP на 0,75%, NK на 0,54, PK на 0,48%.

   В полевых опытах Д.С. Певнева (1935) минеральные  удобрения в количестве 30 кг действующего начала каждого элемента на 1 га также повышали сахаристость плодов арбуза: N на 0,06%, P на 0,66, NP на 0,2, PK на 0,55%. Оба автора считают, что наиболее активно влияет на увеличение сахаристости плодов фосфор, наименее активно – калий.

   Не  менее важным вопросом является изучение сортов арбуза. Большое влияние при  интегрированной защите растений от вредителей и болезней оказывает  выбор устойчивых сортов (Моргунов А.И., 2002). К.П. Синча, используя в работе при межвидовой гибридизации кормовые виды арбуза, создала высокоурожайные и устойчивые к болезням сорта Волжский 7, Степной 64 и Волгоградец. Также высокоурожайные, с отличными вкусовыми качествами, лежкие сорта арбуза: Холодок, Бодрость, Икар, Оцеола. (К.П. Синча, 2006).

   В настоящее время большим спросом у фермеров пользуются сорта арбуза с эллиптической формой плода. На Быковской бахчевой селекционной опытной станции создан сорт Волжанин среднего срока созревания короткоэллиптической формы. Один из лежких сортов – Восторг. Для снижения трудоёмкости механизированного возделывания арбуза ведется селекция сортов с кустовой формой растения. Один из таких сортов – Овен. (С.В Малуева, научный сотрудник ББСОС ВНИИО, 2006).

   При изучении приведённых выше и других источников о бахчевых культурах было установлено, что для получения высококачественного урожая необходимо вовремя проводить агротехнические мероприятия, соблюдать севообороты и выбирать сорта, наиболее устойчивые к болезням и вредителям. Также были сформулированы следующие цели и задачи:

    - улучшение профессиональной  подготовки  студентов;

    - более глубокое понимание дисциплины  растениеводства;

    - систематизирование, закрепление и углубление знаний по растениеводству и смежным дисциплинам, при изучении бахчевых культур;

    - освоение интенсивной технологии возделывания культуры и умение самостоятельно планировать мероприятия для получения высоких урожаев качественной продукции;

    - овладение навыками работы с  основной, учебной литературой, брошюрами,  справочниками и периодическими  изданиями;

    - умение применять теоретические  знания на практике. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   2. ПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ  УСЛОВИЯ ХОЗЯЙСТВА 

   Согласно  агроклиматическому районированию  Волгоградской области, территория Быковского района относится к очень засушливой зоне с гидротермическим коэффициентом (ГТК)-0,5 и суммой положительных температур более 10º  - 3000-3250 градусов.

   Основной  особенностью климата данного района является его резкая континентальность, которая характеризуется быстрой  сменой температур воздуха, влажности, силой ветра, а также жарким летом, холодной малоснежной зимой и небольшим количеством атмосферных осадков.

   Основные  агроклиматические показатели приведены  в таблице 1, составленной на основании данных агроклиматического справочника Волгоградской области , 2004 г.

Таблица 1 

   Из  данных таблицы видно, что наиболее низкие температуры воздуха на январь (-10.7ºС) ; на февраль лишь на 0.2ºС теплее января. Обращает на себя внимание резкое нарастание положительных температур от марта к апрелю с одновременным усилением ветров. В этот период начинается интенсивное таяние снега и иссушение почв.

   Следует отметить, что при наличии развитого  микрорельефа снег сходит с полей  неравномерно. Лиманы и падины заполняются  талой водой, что затрудняет своевременное проведение полевых работ.

Таблица 2

Характеристика  теплого периода

   Необходимым условием для быстрого прорастания семян в почве является наличие тепла (прогревание воздуха и почвы). В конце первой декады апреля (9/IV) происходит переход средней суточной температуры воздуха через +5ºС , совпадающая с началом вегетационного периода и длится до 22/X, т.е. 195 дней.

   Для многих с/х культур периодом активной вегетации является период со средне суточной температурой воздуха выше 10º С.

   Начало  периода с температурой воздуха выше 10ºС на территории СПК «Быковский» отмечается с 22 апреля по 3 октября (165 дней), что вполне достаточно для выращивания районированных культур.

   Продолжительность безморозного периода на территории СПК «Быковский» равна 165-195 дней. Для роста и развития с/х культур  требуется определённое количество тепла, которое выражается в суммах температур за период вегетации. В Быковском районе эта сумма равна 3300-3450ºС, то вполне достаточно для нормального развития и роста озимых и яровых, овощных и бахчевых культур, гороха, подсолнечника, проса, кукурузы.

   Общее количество осадков, выпадающих в районе за год, составляет 314мм (см. таблицу выше). Причём, в теплый период года (с апреля по октябрь) выпадает примерно 2/3 годового количества. К тому же летом дожди носят, в основном, ливневый характер. Иногда ливни сопровождаются градом (см. табл. далее).

   Большая часть влаги при ливнях не успевает впитываться в почву и стекает в понижения. К тому же на этот период приходятся и более высокие температуры, поэтому большая часть выпавших осадков идет на непроизводительное испарение. Высокие температуры воздуха хорошо прогревают поверхностный слой почвы. Иногда в июле месяце температура почвы на глубине 10 см равна 27.5ºС. В сентябре начинается значительное снижение температуры воздуха и возможны первые осенние заморозки, от которых в первую очередь страдают овощные и бахчевые культуры. Самая ранняя дата последнего весеннего заморозка, отмечается 25 марта, самая поздняя 24 мая.

   Первые  осенние заморозки бывают 11 сентября, последние 31 октября. Заморозки на почве  прекращаются на две недели позже, нежели в воздухе.

   Описываемый район характеризуется повышенными скоростями ветра, чему способствует открытые безлесные пространства. Преобладающими ветрами в холодный период года является юго-восточные и восточные. В теплое время года, начиная с мая, возрастает повторяемость западных ветров, приносящих прохладный и влажный воздух, а также дуют сухие и жаркие юго-восточные и восточные ветры.

   Характерным для весеннее-летнего периода  является эпизодическое возникновение  пыльных бурь. Пыльные бури наиболее часто бывают в июне-июле месяцах, причем, развиваются они чаще в засушливый период.

   Сильные ветры вызывают выдувание легких почв, перемещение верхнего наиболее плодородного слоя почвы в пониженные места, при этом корни растений местами  сильно обнажаются, а местами происходят засыпания и гибель посевов.

   Но  особенно губительны для растений летние засухи, вызванные длительным отсутствием  дождей и сопровождаемые высокими температурами, резким снижением относительной  влажности воздуха и суховейными  ветрами. Значит, кроме почвенной  засухи, неблагоприятным влиянием в вегетационный период на территории района является и атмосферная засуха (наличие дней с суховеями).

   Преобладают суховеи средней интенсивности- 7,5 дней (см. табл.2).и приходятся они на июль месяц, т.е. на самое важное время вегетации растений. Количество дней с пыльными бурями в период июнь-июль месяцы 2.1-2.3 дня (см. табл. 3).

Таблица 3 

   Концом  активной вегетации с/х  принято  считать   переход температуры  воздуха через +10ºС в сторону понижения (3 октября). Это примерно совпадает с началом первых осенних заморозков, с которыми прекращается вегетация большинства с/х. Продолжают вегетировать лишь зимующие культуры,  но с переходом температуры воздуха через +5ºС (22 октября) прекращается и их вегетация. В этот период, когда температура воздуха невысокая, и прекращается активная вегетация всех с/х культур, начинается накопление запасов влаги в почве. Осенние дожди носят обычно обложной характер, и большая часть их усваивается почвой.

   С наступлением отрицательных температур появляется снежный покров.  

                                                                                                                                    Таблица 4

   До  первой декады декабря снежный покров неустойчив. Устойчивым он становится в первой декаде декабря (с 8-13 декабря). Высота снежного покрова 18-20 см.

   Снег  на полях распределяется неравномерно из-за сильных ветров и развитого  микрорельефа. Он сносится в падины, лиманы, микропонижения. На повышенных участках, лишенных снежного покрова, озимые часто вымерзают. Наибольшая высота снежного покрова отмечается в феврале месяце-12 см. В это время наиболее эффективно проведение снегозадержания. В течение зимы иногда случаются оттепели. При оттепелях озимые страдают от вымокания и от образования ледяной корки.

   Таким образом, климат Быковского района имеет  целый ряд отрицательных сторон (засушливость, суховеи, пыльные бури, ливневый характер летних осадков). В  то же время количество тепла, интенсивная солнечная радиация и длительный безморозный период являются положительными факторами , так позволяют выращивать разнообразные ценнейшие с/х культуры (зерновые, бахчевые и технические), а также способствуют повышению содержания белков, клейковины, сахара, витаминов в продукции растениеводства. Сухая теплая осень позволяет  вовремя убирать урожай., полностью проводить взмет зяби и вспашку черных паров.

   Рельеф. Согласно картосхеме геоморфологического районирования Быковский район занимает северо-западное окончание прикаспийской низменности. В пределах этой геоморфологической области выделяются два района: Приволжская песчаная гряда и северо-западная аккумулятивная морская равнина Заволжья.

   Приволжская песчаная гряда тянется вдоль  Волги. На севере она более широкая, к югу сильно суживается. Высота ее над уровнем океана колеблется в пределах 35 м на севере и 25 м на юге. Внешние черты современного рельефа позволяют отнести гряду к полого- увалистой слабо приподнятой равнине. Эта особенность рельефа резко отличает гряду от других геоморфологических районов Заволжья. Западный склон ее короткий и крутой, уступом подходит к долине Волги. На восток гряда понижается и очень незаметно переходит северо-западную аккумулятивную равнину Заволжья. Это название говорит о том, что происхождение основных черт равнин связано с накоплением морских осадков, горизонтально залегающих в верхних слоях. Отложения эти обусловили равнинность современной поверхности Быковского района.

   Поверхность морской равнины Заволжья волнистая и представляет собой чередующиеся гривы, пологие валы с плоскими и сухими низинами-лощинами, общий наклон обращен к югу.

   Территория  равнины не имеет стока из-за отсутствия рек. Весной и при ливнях вода скопляется в падинах.

   По  развитию микрорельефа на целине большое распространение получили холмики землероек (сусликовые бугорки).

   Общий равнинный характер рельефа нарушается многочисленными лиманами, падинами. В среднем глубина лиманов  от1 до 6 м. Весной лиманы заполняются  талыми водами, летом вода испаряется и лиманы зарастают пышной растительностью (осокой, пыреем, тростником и др.).

   Овражно-балочная сеть на описываемой территории развита  весьма слабо. Балки встречаются  лишь по границе с Волгоградским  водохранилищем. Ориентированы они  с востока на запад, образуя несколько меж широких плоских балочных водоразделов. Вершины балок в большинстве представлены овражистыми обрывами с обнажением почвообразующих пород.

   И так, в целом рельеф Быковского района весьма своеобразен, с хорошо выраженным микро- и макрорельефом. Отсюда характер водного режима, степень накопления органического вещества и минерализация его различны. Все это наложило определенный отпечаток на весь почвообразовательный процесс.

   Территория  описываемого района по характеру рельефа  пригодна для механизированной обработки и позволяет  нарезать поля нужного размера и удобной конфигурации.

     Почвы в Быковском районе светло-каштановые с лёгким механическим составом.

     Почвообразующие породы на территории района довольно разнообразны. Они имеют морское происхождение, когда-то служили дном Хвалынского моря. Это четвертичные отложения, в основном, тяжёлые и средние суглинки, часто засолённые .

   Наименьшее  распространение среди тяжёлых  почвообразующих пород получили шоколадные глины. Встречаются они отдельными участками среди суглинков в юго-западной части. На шоколадных глинах формируются засоленные зональные (каштановые и светло-каштановые) почвы и солонцы.

   В западной части на повышенных участках (широких сглаженных гривах) отмечены лёгкие почвообразующие породы  с преобладанием супесей и песков. Пески и супеси подстилают почвы песчаной гряды. Пески супеси не засолены. Плотный остаток воднорастворимых солей в этих породах не превышает 0,25%. 

   Таблица 5

   Агрохимическая  характеристика почв