Влияние способов подготовки почвы, посадки, удобрений на химический состав сортов картофеля

Содержание зольных элементов. Картофель как продукт питания является одним из основных поставщиков в организм необходимых минеральных элементов, которые находятся в легкоусвояемой форме щелочными и щелочно-зольными металлами. Содержание минеральных веществ в клубнях картофеля зависит от почвенно-климатических и погодных условий, а также от технологии возделывания. Минеральные вещества играют важную роль в построении тканей организма, участвуют в регуляции его кислотно-основного состояния, способствуют повышению иммунитета. В клубнях картофеля содержатся от 0,7-1,0% минеральных веществ, зола клубней, главным образом, состоит из солей калия, фосфора, натрия и магния (табл.4)

Таблица 4 - Содержание зольных элементов в клубнях картофеля, %

Анализ данных по содержанию зольных элементов в клубнях картофеля показывает, что сортовые различия по данным показателям незначительные.

Наилучшие показатели по обоим сортам получены при гребневой посадке картофеля. Удобрения оказали влияние как при внесении под планируемый урожай на 25,0, так и на 30 т/га, причем эта тенденция наблюдается по обоим сортам. При этом содержание кальция уменьшается, за исключением варианта с гребневой обработкой у сорта Пушкинец (табл.5).

Результаты исследований показывают на сортовые различия по содержанию железа, меди, причем эта тенденция наблюдается по всем вариантам. Так, у сорта Рамона содержание железа на 17-20% выше по сравнению с сортом Невский, а в клубнях сорта Невский содержание меди выше на 8%. При гребневой посадке увеличивается содержания железа, меди, йода в клубнях сорта Рамона и марганца, кобальта и йода - сорта Невский. Тенденция интенсивности трансформации микроэлементов по всем факторам одинакова во всех вариантах опыта и составляют: Fe > Мn > Zn > Сu > I > Со. По данному ряду можно судить об избирательном действии.

Таблица 5 - Содержание микроэлементов в клубнях картофеля, мг/кг

Содержание нитратов в клубнях картофеля. Накопление нитратов в клубнях картофеля, как и в других растениях, представляет собой естественный физиологический процесс - систему последовательных звеньев образования нитратов азота в почве, поглощения и ассимиляции его растениями, сопряженных с циклом превращения азота в почве, общим метаболизмом веществ растительного организма и факторами окружающей среды. Уровень концентрации нитратов в клубнях картофеля определяется абиотическими (почвенно-климатические и погодные условия), генетическими (сортовые наследственные особенности, качество семян, возраст растений) и агротехническими факторами.

Нами установлено, что накопление нитратов в клубнях картофеля на 47% обусловлено действием удобрений, на 29% - метеоусловиями и 24% - сортовыми особенностями. Погодные условия являются наиболее существенным фактором воздействия на концентрацию нитратов, а режим минерального питания - следующим по значимости фактором. Избыточному накоплению нитратов способствует сухая и жаркая погода, поскольку при недостатке влаги в почве поглощение растениями азота опережает поглощение калия и особенно фосфора. Скорость поглощения растением азота выше, чем скорость образования в этих условиях органического вещества. Интенсивность минерализации и накопления нитратов в почве, как и поглотительная способность корневых систем растений, удобренных азотом, зависит от исходного уровня плодородия почвы и факторов окружающей среды. Поэтому в разные годы одни и те же дозы азотных удобрений оказывают неодинаковое действие на аккумуляцию нитратов в растениях.

Наши исследования показывают, что содержание нитратов в клубнях картофеля среднераннего сорта Невский было значительно меньше, чем в клубнях раннеспелого сорта Пушкинец. Это свидетельствует о том, что позднеспелые сорта имеют более низкие значения концентрации нитратов по сравнению с ранними, что обусловлено продолжительностью вегетационного периода (рис.7.).

Рис.7. Содержание нитратов в клубнях картофеля в зависимости от способов посадки, уровня минерального питания и сортовой специфичности, %

При гладкой посадке и внесении расчетных норм минеральных удобрений клубни сорта Невский во всех вариантах накапливает меньшее количество нитратов, чем при гребневой посадке, у сорта Пушкинец, наоборот, меньше нитратов накапливается при гребневой посадке и внесении расчетных норм минеральных удобрений. Следовательно, для снижения уровня содержания нитратов в клубнях среднеранних сортов картофеля необходимо применять гладкий способ посадки с соответствующим расчетом норм минеральных удобрений на запланированную урожайность. При посадке же ранних сортов снижение содержания нитратов в клубнях обеспечивает гребневой способ посадки.

Содержание витаминов в клубнях картофеля. Картофель является важнейшим источником витаминов, что, несомненно, является незаменимым фактором питания. Нами изучалось содержание витаминов, особенно группы В: B₁ - тиамин, В₂ - рибофлавин, В₆ - перифоксин, В₁₂ - цисикоболамин, В₃ - пантатеновая, В₅ - никотиновая кислота. Они принимают участие в декарбоксилировании, в синтезе ФМН и ФАД, переносе водорода в дыхательной цепи, в азотном обмене, в транспорте метильных групп, в синтезе стеролов. Присутствие их в клубнях картофеля повышает вкусовые качества и витаминную ценность продукта. В процессе исследований установлены сортовые различия по содержанию витаминов. Так, у сорта Пушкинец имеются следы витамина А, в клубнях сорта Невский витамин А вообще отсутствует, однако содержание витамина Е выше (табл.6).

По содержанию витаминов группы В больших различий не отмечено. Выявлено, что содержание витаминов зависит от технологии возделывания и условий минерального питания. Так, гребневая обработка способствовала увеличению витамина Е. Названные сорта реагировали на удобрения. Под влиянием удобрений у сорта Невский наблюдается снижение витамина Е от 12,5 до 12,0 мг/кг при гребневой, с 14,0 до 12,5 мл/кг при гладкой посадке.

Таблица 6 - Содержание витаминов в клубнях картофеля мг/кг, витамин А - МЕ, С - мг/%

Содержание витамина С. Картофель является одним из источников витаминов (особенно аскорбиновой кислоты). Содержание витамина С в клубнях картофеля колеблется от 4 до 60 мг%. Среднее и избыточное количество осадков, низкие температуры снижают значения этого показателя качества. Содержание витамина С подвержено значительно меньшим изменениям в зависимости от уровня питания, чем крахмалистость и наличие сухих веществ. Установлено что высокое содержание витамина С в клубнях связано с увеличением норм минеральных удобрений (рис.8). В клубнях сорта Невский накапливается сравнительно большее количество витамина С при гребневой посадке по сравнению с гладкой. Содержание витамина С в клубнях сорта Невский выше на 0,4-0,6%, чем в клубнях сорта Пушкинец, что связано с различием сортов по спелости.

Рис.8 Содержание витамина С в клубнях картофеля в зависимости от способов посадки, уровня минерального питания и сортовой специфичности, мг%

Аминокислотный состав клубней картофеля. Одним из основных показателей пищевой ценности растительной продукции является содержание незаменимых аминокислот. Количественное содержание незаменимых аминокислот характеризует биологическую ценность белка, чем больше в количественных отношении той или иной незаменимой аминокислоты в белке, тем выше его биологическая ценность, особенно по лимитирующим аминокислотам.

В процессе исследований (табл.7) нами установлены сортовые различия по содержанию незаменимых аминокислот. Сумма незаменимых аминокислот в клубнях сорта Пушкинец по всем вариантам выше, чем у сорта Невский. Суммарное количество аминокислот в зависимости от технологии возделывания и внесения удобрений у сорта Пушкинец колеблется от 2,04 до 2,64 мг/кг, сорта Невский - 1,95-2,38 При возделывании картофеля по гребневой технологии биологическая ценность получаемого продукта выше за счет сбалансированности аминокислот.

У сорта Пушкинец при возделывании по гладкой технологии по отношению к варианту гребневая посадка содержание аминокислот уменьшилась на 0,47 мг/кг, у сорта Невский - 0,36 мг/кг. Под влиянием удобрений в клубнях картофеля сорта Пушкинец увеличивается количество незаменимых аминокислот, однако у сорта Невский отмечается ухудшение качества белка за счет уменьшения незаменимых аминокислот. Так, при гребневой посадке содержание аминокислот уменьшается от 2,38 до 2,0 мг/кг, при гладкой - от 2,02 до 1,95 мг/кг.

Таблица 7 - Содержание незаменимых аминокислот в белке клубней картофеля, мг/кг на воздушно-сухое состояние

Экономическая и энергетическая эффективность изучаемых технологических приемов возделывания картофеля

Энергетическая эффективность приемов возделывания картофеля - это соотношение между количеством энергии, полученной в урожае, напрямую зависящей от приемов обработки почвы и способов посадки картофеля, и полными затратами на получение этого урожая.

В последние годы все большее значение приобретает метод энергетической оценки технологий, учитывающий как количество энергии, аккумулированной в конечной продукции, так и затраченной на ее производство и переработку. Энергетическая оценка позволяет сравнить различные технологии и приемы производства сельскохозяйственной продукции с точки зрения затрат таких ресурсов как горюче-смазочные материалы, средства химизации, пестициды и определить пути их экономии.

В современных системах земледелия главные резервы экономии энергетических ресурсов заключаются в рациональном использовании вышеперечисленных ресурсов.

Агрофитоценоз как система должен иметь не только высокую продуктивность, но и восстанавливать плодородие почвы в процессе функционирования, запасать энергию в органическом веществе, сохраняя и увеличивая его содержание как основу почвенного плодородия.

Анализ энергоемкости производства дает специалистам возможность изыскивать менее энергоемкие технологические приемы и рациональные технологии возделывания, а хозяйствам - соизмерять свои возможности в отношении площадей возделывания сельскохозяйственных культур и имеющихся энергетических ресурсов и давать относительную оценку эффективности технологий.

Таблица 8 - Энергетическая эффективность приемов возделывания картофеля

Результаты исследований показывают, что эффективность затрат техногенной энергии и продуктивность культуры зависят от способов ее посадки (табл.8).

Коэффициент энергетической эффективности по изучаемым способам посадки находится в пределах 1,13-2,63. При этом наибольший коэффициент энергетической эффективности (2,63) оказался при гребневом способе посадки и внесении расчетных доз минеральных удобрений на запланированную урожайность 30 т/га сорта Невский. Коэффициент энергетической эффективности при гребневой посадке и внесении расчетных норм минеральных удобрений на запланированную урожайность 30 т/га у сорта Пушкинец ниже по сравнению с Невским. Гладкая посадка и увеличение внесения расчетных норм минеральных удобрений при возделывании обоих сортов также ведет к увеличению коэффициента энергетической эффективности.

Расчет экономической эффективности проводился по ценам 2005 года. Стоимость посадочного материала различных сортов картофеля была одинаковой и составляла 4,0 рубля за 1 кг. Все основные затраты, связанные с выращиванием картофеля, рассчитывали по нормативам затрат, применяемых в учхозе Башкирского государственного аграрного университета.

Результаты анализа экономических показателей показывают, что высокая урожайность сортов картофеля обуславливает большую стоимость продукции при увеличении производственных затрат. В то же время у более урожайных сортов снижается себестоимость продукции, увеличивается чистый доход и рентабельность (табл.9)

Таблица 9 - Экономическая эффективность выращивания картофеля в зависимости от способов посадки, уровня минерального питания и сортовой специфичности

Для раннеспелого сорта картофеля Невский при различных способах посадки и равных производственных затратах рентабельность выращивания оказалась более высокой при гребневой посадке и внесении расчетных норм минеральных удобрений на запланированную урожайность 30 т/га. Сорт Пушкинец значительно уступал Невскому при гребневой посадке по рентабельности в контроле на 10,2%, в вариантах с внесением минеральных удобрений на запланированную урожайность 25 т/га - на 23,1% и на запланированную урожайность 30 т/га - 12,3%.

На основании анализа экономических показателей при возделывании раннеспелого сорта Пушкинец можно рекомендовать гладкую посадку при внесении расчетных норм минеральных удобрений на запланированную урожайность 30 т/га (N₂₆₅P₂₄₀K₄₄₈). Для выращивания среднераннего сорта Невский рекомендуется гребневой способ посадки с внесением минеральных удобрений на запланированную урожайность 30 т/га (N₂₆₅P₂₄₀K₄₄₈).

Выводы