Наука

Урожайность сортов картофеля в зависимости от применения различных удобрений при капельном орошении Нижнего Поволжья


УДК 635.21

Зеленев А.В.
Уришев Р.Х.

Волгоградский государственный аграрный университет

Ключевые слова

картофель, сорта, минеральные удобрения, гуминовые удобрения, почвоулучшитель, элементы питания, гумус, урожайность.

Аннотация

Исследования проводили в двухфакторном полевом опыте, где изучали три сорта картофеля и различные варианты применения минеральных удобрений и почвоулучшителя Life Force Soil Conditioner Humate Balance.

При возделывании картофеля на капельном орошении наибольший эффект в повышении плодородия каштановых почв достигается при совместном применении до посадки этой культуры сложного комплексного минерального удобрения диаммофос и прочвоулучшителя, где повышается содержание нитратного азота на 17,9%, подвижного фосфора – 11,1%, обменного калия – 6,6% и гумуса – 0,04% по сравнению с контролем.

Совместное применение почвоулучшителя позволяет снизить дозу комплексного удобрения на 30-50%. Для получения высокой урожайности картофеля на уровне 70,0 т/га рекомендуется применять среднеранний сорт Гала германской селекции.

Введение

Картофель является важнейшей сельскохозяйственной культурой, источником питания для человека. В клубнях содержится: 23,7% сухого вещества, 17,5% крахмала, 0,5% растворимых углеводов, 0,7% сырой клетчатки, 2,0% сырого протеина, 0,1% жира, 1,1% золы, ряд витаминов (В1, В2, РР, С) и минеральных веществ (Na, K, Ca, Fe, P, Mn) [7].

Важнейшим фактором увеличения объемов и повышения эффективности производства картофеля является внедрение новых сортов, имеющих преимущество перед ранее созданными по продуктивности, пластичности, комплексной устойчивости к болезням, сохранности клубней [2].

При оптимальных условиях возделывания с урожаем картофеля на 10 т клубней с ботвой выносится из почвы N 50−70 кг, Р2О5 — 15−20 кг и К2О 60−80 кг. Потребность картофеля в основных элементах питания меняется в зависимости от условий выращивания, сортов и доз удобрений. Наиболее интенсивно элементы питания поступают в растения в фазы бутонизации и цветения, что соответствует периоду максимального роста ботвы и образования клубней. Самое высокое их потребление наблюдается до фазы цветения [3].

Способность картофеля накапливать в урожае большое количество питательных веществ и слаборазвитая корневая система, расположенная в пахотном горизонте, обусловливают повышенную отзывчивость на удобрения. Действие минеральных удобрений на урожай картофеля в значительной мере зависит от почвенно-климатических условий зоны, гранулометрического состава и плодородия почв, общего уровня технологии возделывания.

Ленточное внесение удобрений в борозду при посадке картофеля эффективнее по сравнению с разбросным под перепашку зяби. Отмечается преимущество внесения удобрений в посадочную борозду картофелесажалкой, которая обеспечивает размещение ленты удобрений вблизи клубней при посадке по сравнению с внесением культиватором-растениепитателем.

Азотные удобрения при однократном внесении оказывают на урожай картофеля высокое действие. Различия в эффективности форм азотных удобрений при однократном внесении не велики, поэтому можно применять любые источники азотного питания. Различия проявляются при систематическом применении в севообороте. На тяжелых суглинках они проявляются постепенно с усилением в каждой последующей ротации. В первые дни после появления всходов картофеля в случае недостатка азота возникают нарушения азотного и углеводного обмена, что приводит к отставанию в росте и развитии растений, уменьшению урожая. При избытке азота усиливается рост ботвы, в результате чего урожай клубней также может снизиться.

Фосфорные удобрения для картофеля ни при однократном, ни при систематическом применении не вызывают изменений в урожаях. Это подтверждает пониженную потребность картофеля в фосфоре, особенно на навозном фоне. Но фосфор оказывает ускоряющее действие на созревание картофеля, поэтому его внесение является обязательным при выращивании раннего картофеля (средние дозы P60−90).

Эффективность фосфорных удобрений возрастает при совместном внесении с азотом. При этом увеличивается урожай клубней в ранние сроки и улучшается качество раннего картофеля.

Калийные удобрения в зависимости от свойств почвы по-разному действуют на картофель. Бесхлорные формы (сернокислый калий) более эффективны, чем хлористый калий. Они способствуют повышению урожая картофеля и содержанию крахмала в клубнях. Повышенное содержание хлора в почве отрицательно сказывается на развитии картофеля и снижает урожай, поэтому KC1 вносят осенью под основную обработку почвы. Дозы азотных, фосфорных и калийных удобрений устанавливаются с учетом плодородия почвы и нормы внесения навоза (обычно N90−120P60−90K60−90).

Эффективны под картофель сложные удобрения. Высокое действие проявляется при местном внесении (в гнездо или лентой в борозду). Прибавки от сложных удобрений более высокие, чем от эквивалентной смеси простых туков.

Картофель хорошо реагирует на органические удобрения, потому что потребность его в питательных веществах сначала слабая, затем возрастает. Максимальной она бывает в июле- августе, когда внесенные весной минеральные удобрения оказываются исчерпанными. В это время усиливается поступление в почву усвояемых форм питательных веществ разложившегося навоза [6, 8].

Внесение перепревшего навоза или помета с целью улучшения плодородия почвы малоэффективно потому, что они содержат мало активных гуминовых кислот. Вместе с «органикой» существует риск внести семена сорных растений, опасные микроорганизмы, возбудителей болезней, яйца гельминтов, тяжелые металлы, антибиотики, гормоны роста и т. д. Кроме того, для достижения эффективности этих удобрений необходимо вносить высокие дозировки по 50−80 кг компоста на 10 м2 ежегодно — это очень трудоемкий и затратный процесс.

В связи с вышеизложенным в качестве альтернативы органическим удобрениям предлагается вносить в почву для восстановления ее плодородия почвоулучшитель Life Force Soil Conditioner Humate Balance — почвенный кондиционер пролонгированного действия. В его состав входят общее органическое вещество в переводе на сухое — 80−85%; общий гуминовый экстракт (ОГЭ) в переводе на сухое органическое вещество — 90−95%; гуминовые кислоты природные от ОГЭ — 95- 96%; фульвокислоты природные от ОГЭ — 4−5%; органический азот в переводе на сухое вещество — 1,2−1,7%; рН раствора 6−7.

Преимущества почвоулучшителя при восстановлении плодородия почв:

  • способствует быстрой реанимации истощенных почв, активации процесса самоочищения почвы от остаточных пестицидов, развитию полезной микрофлоры, в результате чего образуется перегной почвы с высокой воздухо- и водопроницаемостью;
  • восстанавливает буферную способность почвы и нейтрализует проблемы, вызванные высокими значениями рН почвы;
  • эффективный аквасорбент, увеличивает поглощение и накопление влаги в почве, защищая растения от засухи;
  • повышает доступность питательных веществ в почве, эффективность удобрений, применяемых для корневого питания растений, приживаемость и урожайность сельскохозяйственных культур, пролонгированный эффект продукта длится до 2−3 лет;
  • позволяет сократить применение минеральных удобрений на 30−50%, усиливая их доступность, выращивать урожай без минеральных азотных удобрений, что является базовым принципом органического земледелия;
  • улучшает структуру, в результате чего почва приобретает рассыпчатость, происходит восстановление и накопление в ней гумуса;
  • содержит 100% натуральные гуминовые кислоты из леонардита — природный минерал, а гуми- новые кислоты являются главным компонентом и «скелетом» почвы;
  • гуминовые кислоты быстрого высвобождения (калиевые соли), растворяясь в почвенном растворе, стимулируют рост корневой системы и развитие растения, стабилизируют запасы минерального азота в почве, что важно при применении азотных удобрений (аммиачной селитры, мочевины и т. д.);
  • применение продукта при выращивании сидератов с последующей их заделкой в почву дает максимальный эффект увеличения плодородия почвы;
  • возвращает почве естественное плодородие и повышает его из года в год при регулярном применении;
  • соответствует мировым стандартам экологического земледелия, в том числе принятым в ЕС и США.

Почвоулучшитель вносят в почву различными типами машин, орудий и вручную; в любое время года и фазу развития растений, но желательно применять по назначению или в соответствии с рекомендациями производителя, один раз в год перед посевом или посадкой сельскохозяйственных культур. При этом рекомендуется заделать его в почву на глубину 0,10−0,20 м или равномерно разбросать по поверхности. Для почв с содержанием гумуса >3,5% необходимо вносить 1,5−3 кг/100 м2; <3,5% - 3−6 кг/100 м2. На песчаных и супесчаных почвах рекомендуется увеличить дозу на 30- 50% от указанной нормы. При заделке в почву сидератов и пожнивно-корневых остатков вносят 2−4 кг/100 м2 [9].

Научная новизна исследования заключается в применении почвоулучшителя Life Force Soil Conditioner Humate Balance при возделывании сортов картофеля отдельно и совместно с минеральными удобрениями в условиях сухостепной зоны каштановых почв Нижнего Поволжья при капельном орошении проводится впервые. Кроме того, проведены исследования по влиянию различных видов удобрений и их комбинаций на урожайность картофеля, содержание элементов питания и гумуса в почве.

Материалы исследований

Объектом исследований являются сорта картофеля, которые возделываются с применением различных видов удобрений, повышающих плодородие каштановых почвы и урожайность этой культуры.

Исследования проводили на землях ЛПХ «Зеленев В.С.» Дубовского района Волгоградской области в 2017 г. Почва опытного участка каштановая тяжелосуглинистая. Анализ почвенного образца, взятого перед посадкой картофеля, показал: содержание гумуса в пахотном слое почвы – 6,4%; нитратного азота – 57,7-57,9 мг/кг; подвижного фосфора – 62,0-62,2 мг/кг и обменного калия – 443,1-443,3 мг/кг почвы, pH почвенного раствора 7,4. Сумма осадков за 2016-2017 вегетационный период составила 374,9 мм против 329 мм в среднем за год. Повторность трехкратная. Размещение вариантов – систематическое. Площадь учетной делянки – 6 м2.

Полевой опыт сопровождался наблюдениями и учетами, выполненными при соблюдении требований «Методики опытного дела» Б.А. Доспехова [1], ФГБНУ Всероссийского НИИ орошаемого земледелия [5] и ФГБНУ Всероссийского НИИ картофельного хозяйства [4]. Определение нитратного азота в почве проводили по методике Грандваль-Ляжу, подвижного фосфора и обменного калия по – Мачигину, гумуса – по Тюрину. Сбор картофеля на учетной делянке проводили вручную с последующим взвешиванием на весах.

Схема двухфакторного полевого опыта включала в себя следующие варианты.

Фактор А (удобрение), которые вносились в почву локально перед нарезкой гребней вручную:

  1. контроль – без внесения удобрений;
  2. суперфосфат простой гранулированный дозой P90 или 450 кг/га в туках;
  3. сложное удобрение Диаммофос дозой N40P90K90 или 360 кг/га в туках;
  4. почвоулучшитель Life Force Soil Conditioner Humate Balance нормой 100 кг/га;
  5. суперфосфат простой гранулированный дозой P60 или 300 кг/га в туках совместно с почвоулучшителем нормой 100 кг/га;
  6. диаммофос дозой N20P60K60 или 240 кг/га в туках совместно с почвоулучшителем нормой 100 кг/га.

Фактор В (сорт):

  1. Невский – среднеранний российской селекции (контроль);
  2. Гала – среднеранний германской селекции;
  3. Ред Скарлет – раннеспелый голландской селекции.

В опыте сорта картофеля возделывались бессменно по картофелю. После уборки этой культуры почву обрабатывали паровым культиватором КПС-4 в агрегате с зубовыми боронами БЗСС-1,0 на глубину 0,06-0,08 м. Следом производили посев озимой ржи на сидерат нормой высева 4,0 млн. шт./га. После того, как сидерат вырастает, его дискуют тяжелой бороной БДТ-3 на глубину 0,10- 0,12 м в двух направлениях.

После первого дискования вносят аммиачную селитру дозой N30 или 90 кг/га туков для более интенсивного и эффективного разложения сидеральной массы. Основную обработку почвы проводили спустя две недели после дискования на глубину 0,25-0,27 м плугом ПН- 4-35. Весной следующего года при физической спелости почвы проводили ранневесеннее покровной боронование в два следа БЗСС-1,0. Перед посадкой картофеля, которая проводилась 26 апреля, когда почва прогревается на глубине 0,06-0,10 м до 6-8 °C, почву обрабатывали паровым культиватором КПС-4 в агрегате с боронами БЗСС-1,0 на глубину 0,10-0,12 м в целях уничтожения сорняков и рыхления почвы. Далее, где были отбиты делянки в длину 10 м, через 0,60 м вносили вручную минеральные удобрения и почвоулучшитель. На месте их внесения нарезали гребни. Посадку осуществляли пророщенными клубнями в соответствии со схемой опыта картофелесажалкой СН-4Б с одновременной обработкой их инсектофунгицидом Престиж.

Густота посадки картофеля зависела от семенной фракции и колебалась в пределах 50-65 тыс. кустов на 1 га при схеме 0,60х 0,30 м. После посадки, если гребни высыхали, для получения дружных всходов картофеля раскладывали ленты и проводили капельный полив нормой 100 м3/га.

Уход за посадками картофеля во время вегетации заключался в поддержании поверхностного слоя почвы в рыхлом и чистом от сорняков состоянии, проведении поливов и мероприятий по защите растений от вредителей.

Для поддержания влажности почвы в первый период на уровне 60-65% от НВ, во второй 85-90% и третий 70-75% от НВ провели 19 поливов нормой 100-150 м3/га. Проводили две междурядные обработки почвы. Первое рыхление и окучивание при высоте растений картофеля 0,04-0,05 м. Второе перед смыканием ботвы (в начале фазы бутонизации). Дважды за вегетацию, при появлении личинок колорадского жука, растения картофеля обрабатывали инсектицидом Атом дозой 0,2 л/га. Уборку клубней начали проводить во второй декаде августа в зависимости от созревания сорта картофелекопателем КТН-2.

Результаты исследований

Содержание элементов питания до посадки и после уборки картофеля, а также гумуса в пахотном слое почвы показало, что эта культура в течение всей вегетации была обеспечена ими полностью (табл. 1).

Таблица 1

Содержание основных элементов питания и гумуса в пахотном слое почвы при возделывании картофеля Гала в зависимости от видов удобрений в 2017 г.
Из данных табл. 1 видно, что перед посадкой картофеля сорта Гала в пахотном 0-0,25 м слое почвы содержание нитратного азота имеет среднее значение 57,7-57,9 мг/кг почвы, несмотря на то, что осенью, после уборки предшественника высевался сидерат озимая рожь с последующей заделкой его в почву с аммиачной селитрой дозой N30.

Поступление в почву дополнительного органического вещества в виде сидерата способствует накоплению подвижного фосфора в пахотном слое почвы до очень высокого уровня – 62,0-62,2 мг/кг, обменного калия до высокого – 443,1-443,3 мг/кг почвы. Систематическое внесение органических удобрений даже при бессменном возделывании картофеля на одном месте способствует значительному накоплению гумуса в пахотном слое почвы перед посадкой этой культуры до уровня 6,4%.

После уборки картофеля в результате внесения в почву минеральных удобрений, почвоулучшителя и их сочетаний, несмотря на потребление элементов питания из почвы этой культурой на формирование высокой урожайности, содержание их в пахотном слое почвы не снизилось. Самое высокое содержание нитратного азота, подвижного фосфора и обменного калия обеспечивается в варианте совместного применения перед посадкой картофеля минерального сложного удобрения Диаммофос и почвоулучшителя соответственно 60,5; 66,2 и 456,7 мг/кг почвы, что выше контроля на 9,2; 6,6 и 28,2 мг/кг почвы. Содержание гумуса незначительно возрастало только в вариантах применения почвоулучшителя на 0,03-0,04%.

Применяемые сорта картофеля, а также виды удобрений оказывали существенное влияние на урожайность этой культуры (табл. 2).

Таблица 2

Урожайность сортов картофеля в зависимости от применения различных видов удобрений в 2017 г
Из данных табл. 2 видно, что самая высокая урожайность картофеля обеспечивается у сорта Гала при внесении в почву перед посадкой этой культуры Диаммофоса в дозе N20P60K60 совместно с почвоулучшителем дозой 100 кг/га – 69,30 т/га, что выше, чем у этого же сорта, но в контрольном варианте на 6,63 т/га, или на 10,6%.

Также высокая урожайность этого сорта достигается при внесении в почву перед посадкой только одного сложного комплексного удобрения Диаммофос, но уже в большей дозе N40P90K90 – 69,19 т/га, что выше контроля, где удобрения не вносились, на 6,52 т/га, или на 10,4%. Незначительная прибавка урожайности у всех сортов картофеля наблюдается при внесении в почву Суперфосфата дозой P90 – 0,78-2,48 т/га, что очевидно связано с очень высо- ким содержанием подвижного фосфора в почве. Самая низкая урожайность картофеля наблюдается у сорта Ред Скарлет: в зависимости от вариантов опыта она колебалась от 41,67 т/га в контроле до 56,46 т/га в варианте совместного внесения Диаммофоса и почвоулучшителя.

Заключение

Таким образом, в условиях сухостепной зоны Нижнего Поволжья при возделывании картофеля на капельном орошении наибольший эффект в повышении плодородия каштановых почв достигается при совместном применении до посадки этой культуры сложного комплексного минерального удобрения Диаммофос и прочвоулучшителя Life Force Soil Conditioner Humate Balance, где повышается содержание нитратного азота на 17,9%, подвижного фосфора – 11,1%, обменного калия – 6,6% и гумуса – 0,04% по сравнению с контролем. Совместное применение почвоулучшителя позволяет снизить дозу комплексного удобрения на 30-50%. Для получения высокой урожайности картофеля на уровне 70,0 т/га рекомендуется применять среднеранний сорт Гала.

Список литературы

1. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. – М.: Колос, 1985. – 351 с.

2. Дубенок Н.Н., Болотин Д.А., Болотин А.Г. Продуктивность различных сортов картофеля при капельном орошении в Нижнем Поволжье // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее образование. – 2017. – № 2. – С. 28–37.

3. Зубарев А.А., Немцев С.Н., Каргин И.Ф. Влияние сортовых особенностей на продуктивность картофеля при разных уровнях минерального питания и способах предпосадочной обработки аллювиальной почвы // Доклады РАСХН. – 2008. – № 6. – С. 38–40.

4. Коршунов А.В. Многофакторные опыты по картофелю (планирование, анализ). – М.: ВНИИКХ, 2002. – 100 с.

5. Методика полевого опыта в условиях орошения. – Волгоград: ВНИИОЗ, 1983.– 149 с.

6. Минеев В.Г. Агрохимия: учебник. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Изд-во МГУ, КолосС, 2004. – 720 с.

7. Система земледелия нового поколения Ставропольского края / В.В. Кулинцев [и др.]; под ред. В.В. Кулинцева. – Ставрополь: АГРУС Ставропольского ГАУ, 2013. – 520 с.

8. Филин В.И., Грошев А.Н., Стрюков А.М. Совершенствование технологии возделывания картофеля в ЛПХ и КФХ Волгоградской области // Использование инновационных технологий для решения проблем АПК в современных условиях: материалы Междунар. науч.-практ. конф. Раздел Инновационные аспекты развития растениеводческой отрасли. – Т. 1 / ФГБОУ ВО ВолГАУ. – Волгоград, 2009. – С. 38–43.

9. http://www.sad.ru/catalog/udobreniya/dlya_sada_i_ogoroda/147290.

Yield of potato varieties depending on the application of various fertilizers in drop irrigation of the Lower Volga region

Zelenev A.V., Urishev R.H.

Volgograd State Agrarian University

Keywords: potatoes, varieties, mineral fertilizers, soil conditioner, nutrients, humus, yield

The studies were conducted in a two-factor field experiment, where three varieties of potatoes and various applications of mineral fertilizers and a soil conditioner, Life Force Soil Conditioner Humate Balance, were studied.

When cultivating potatoes with drop irrigation, the greatest effect in increasing the fertility of chestnut soils is achieved after a complex application of mineral fertilizer Diammophos and a conditioner before planting this crop.

In this case the content of nitrate nitrogen increases by 17.9%, mobile phosphorus – by 11.1%, exchangeable potassium – by 6.6% and humus - by 0.04% compared to the control.

Joint application of the soil conditioner reduces the dose of complex fertilizer by 30- 50%. To obtain high yields of potatoes at a level of 70.0 t / ha, it is recommended to use the middle-early variety Gala of German selection.

Для цитирования

Зеленев А.В., Уришев Р.Х. / Урожайность сортов картофеля в зависимости от применения различных удобрений при капельном орошении Нижнего Поволжья // Основы и перспективы органических биотехнологий. 2018. № 1.
https://organic-academy.online/vypusk-1-2018

For citation

Zelenev A.V., Urishev R.H. / Yield of potato varieties depending on the application of various fertilizers in drop irrigation of the Lower Volga region // Osnovy i perspektivy organicheskikh biotekhnologiy = Fundamentals and perspectives of organic biotechnologies. 2018;(1): In Russ.
https://organic-academy.online/vypusk-1-2018

Растениеводство