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:
контроль – без внесения удобрений;
суперфосфат простой гранулированный дозой P90 или 450 кг/га в туках;
сложное удобрение Диаммофос дозой N40P90K90 или 360 кг/га в туках;
почвоулучшитель Life Force Soil Conditioner Humate Balance нормой 100 кг/га;
суперфосфат простой гранулированный дозой P60 или 300 кг/га в туках совместно с почвоулучшителем нормой 100 кг/га;
диаммофос дозой N20P60K60 или 240 кг/га в туках совместно с почвоулучшителем нормой 100 кг/га.
Фактор В (сорт):
Невский – среднеранний российской селекции (контроль);
Гала – среднеранний германской селекции;
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 0,60х 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
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
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.
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