Действие микроудобрений на урожайность картофеля в почвенно-климатических условиях Ростовской области

Размещено на http://www.allbest.ru/

Донской государственный аграрный университет

Действие микроудобрений на урожайность картофеля в почвенно-климатических условиях Ростовской области

Шевченко А.С., Авдеенко С.С.

Аннотация

выращивание картофель микроудобрение качество

В статье рассмотрены результаты исследований по влиянию дополнительных условий технологического цикла выращивания картофеля: применения микроудобрений в виде некорневых подкормок, - на биометрические показатели и урожайность, структуру урожая и его качество применительно к раннеспелому картофелю технического назначения, выращиваемому на орошении в условиях Ростовской области при весеннем сроке посадки клубней. Установлено, что улучшение условий питания растений картофеля с внесением удобрений вызывало более интенсивный рост вегетативной массы. На вариантах с некорневыми подкормками хелатными удобрениями растения превышали контрольный вариант по всем показателям. На основании полученных данных можно отметить, что применение некорневых подкормок по вегетирующим растениям микроудобрениями в хелатной форме лучше удовлетворяло потребности картофеля в питательных элементах, повышало индивидуальную продуктивность куста, увеличивая массу клубней в гнезде, долю крупных клубней, общую урожайность. В среднем за 2015-2017 годы существенная прибавка урожайности от применения хелатных удобрений составляла 9,3-20,7 т/га. Применение некорневых подкормок позволяет получить клубни картофеля с содержанием нитратов на экологически безопасном уровне.

Ключевые слова: картофель, условия выращивания, некорневые подкормки, удобрения, микроудобрения, хелатная форма

В современной практике возделывания картофеля имеется много приемов, рекомендаций по внесению и эффективному использованию минеральных удобрений, но до сих пор коэффициент использования применяемых удобрений остается невысоким - 30-50 %, а значительная часть удобрений переходит в труднодоступные для растений соединения [1].

В технологии возделывания картофеля в условиях орошения минеральному питанию уделяется особое внимание, так как значительная часть элементов питания может вымываться из почвы оросительной водой [2].

Не является секретом, что растения картофеля в начальный период роста, имея достаточно слабое развитие коревой системы, требуют усиления питания. При этом важно помнить, что с усилением питания растений существенно возрастает роль микроэлементов, а также форма и способ применения дополнительных удобрений в технологическом цикле. Хелаты микроэлементов хорошо растворяются в воде, адсорбируются на поверхности листьев, и растения их легко усваивают. Некорневые подкормки микроудобрениями в хелатной форме позволяют более эффективно использовать необходимые микроэлементы при достаточном обеспечении растений картофеля основными элементами минерального питания - азотом, фосфором и калием.

В последние годы широкое применение в технологии выращивания картофеля находят листовые подкормки. Главным преимуществом этого способа является быстрое усвоение питательных элементов растениями в критические периоды, прежде всего, в начале клубнеобразования и формирования урожая клубней [3].

Применять некорневые подкормки можно в различные сроки вегетации, различными нормами, при этом очень широк набор препаратов и их концентраций, которые могут быть использованы для этой цели. Широко известны опыты по применению удобрений (макро-, микро- и комплексных, в том числе полностью водорастворимых) и стимуляторов роста на большом наборе культур [4].

При некорневом питании на создание определенного уровня обеспеченности растений питательными элементами затрачивается меньшее количество удобрений, чем при внесении их в почву. Основываясь на прибавках урожая, W.W. Mc Call, J.F. Dawis считали, что внекорневая подкормка картофеля мочевиной более эффективна, чем внесение ее в почву [5].

В современной агрономии важным направлением является разработка приемов, которые должны способствовать повышению урожайности без увеличения норм вносимых удобрений и получению качественной экологически безопасной продукции.

Как известно, картофель - чрезвычайно требовательная в отношении температуры культура. Так, повышенная температура в зоне развития сначала корневой системы, а затем и товарной продукции в виде клубней ведет к недополучению урожая и вырождению его семенных качеств. Установлено, что по мере затенения растениями поверхности почвы, то есть увеличения размеров вегетативной части растений, тепловой эффект от мульчирования снижался, так как возрастала роль самого растения. На рост и развитие картофеля, наряду с температурными факторами, большую роль в острозасушливых условиях изучаемых районов оказывает влажность почвы. В наших исследованиях при изучении растительных мульчирующих материалов было установлено, что под влиянием почвенно-климатических условий различных районов растения картофеля по-разному формировали урожай клубней. Различия в нарастании ассимиляционной поверхности при разных видах мульчирования отражались на урожайности [6].

Растения картофеля предъявляют определенные требования к питанию, которые необходимо удовлетворять для обеспечения формирования высокого урожая. В этой связи целью исследований являлось совершенствование технологии возделывания картофеля в орошаемых условиях Ростовской области, включающее применение микроудобрений в виде некорневых подкормок применительно к раннеспелому сорту технического назначения. Некорневые подкормки растений картофеля проводили методом ручного опрыскивания (опрыскиватель Гарден): первое опрыскивание - в фазу 4-5 листьев, второе - в фазу бутонизация-начало цветения на фоне внесения минеральных удобрений перед посадкой в дозе N90P90K60. Исследования проводились на полях ООО «Нива» Веселовского района Ростовской области в 2015-2017 гг. Почвы ООО «Нива» Веселовского района являются легкими, песчаными, бедными органическим веществом. Предшественник картофеля - четырехлетние старопахотные земли.

Мочевина применялась в качестве эталонного варианта как наиболее распространенное минеральное удобрение для некорневых подкормок, используемое при выращивании картофеля в производственных условиях Ростовской области. Размещение вариантов - рендомизированное, последовательное со смещением; в четырехкратной повторности; площадь делянки: посевной - 42 м2, учетной - 14,0 м2; схема посадки - 1,4 х 0,15 м. Сорт картофеля Ред Скарлетт.

Учитывая, что, картофель обладает способностью аккумулировать в своих органах значительное количество минеральных веществ, важное значение имеет обеспечение потребности в минеральных удобрениях именно в те периоды роста, когда это нужно растению, то есть в виде подкормки, поэтому актуально изучение этого технологического приема. На основе изучения литературы по данному вопросу нами было выяснено, что исследований в данном направлении применительно к Ростовской области не производилось, что делает наши исследования актуальными, а новизна их не вызывает сомнений.

Изменение температурных и влажностных условий может происходить не только при воздействии условий места и дополнительных приемов в виде мульчирования. Так, развитие растений, формирование биомассы и урожая определяются интенсивностью фотосинтетической деятельности, которая зависит от многих факторов, в частности, от минерального питания. В период вегетации картофеля нами проводились фенологические наблюдения за ростом и развитием растений, биометрические измерения по основным фазам развития. Фенологические наблюдения за развитием растений картофеля, проведенные в годы исследований, показали, что по срокам прохождения фенологических фаз существенных различий между вариантами не было отмечено. Проведенные биометрические измерения растений выявили, что применение минеральных удобрений и некорневые подкормки оказали стимулирующее действие на формирование вегетативной массы растений (табл. 1).

Таблица 1. Биометрические показатели и параметры фотосинтетической деятельности растений картофеля в фазу клубнеобразования (среднее 2015-2017 гг.)

Количество основных стеблей на контрольном варианте в среднем составляло 3,2 шт./раст. при средней высоте стеблей 0,39 м.

По количеству и средней высоте стеблей в фазу цветения растения обработанных удобрениями вариантов превышали контроль. Количество основных стеблей в среднем составляло 3,9-4,4 шт./раст., а средняя высота стеблей - 0,46-0,57 м. В начальный период формирования надземной массы рост растений картофеля происходил медленно, так как растения в это время плохо усваивали из почвы труднорастворимые питательные вещества. Эта особенность картофеля характеризует повышенную отзывчивость растений на внесение и доступность удобрений в первый период роста.

Улучшение условий питания растений картофеля внесением удобрений вызывало более интенсивный рост вегетативной массы. На вариантах с некорневыми подкормками хелатными удобрениями растения превышали контрольный вариант по всем показателям. Наибольшее увеличение массы растений отмечено от обработки препаратами Нагро, Цитовит и Силиплант. При проведении некорневой подкормки Нагро средняя масса одного растения составила 0,79 кг, превысив контроль на 54,9%. Масса листьев на этом варианте превышала контроль на 57,6%. Некорневые подкормки картофеля препаратами Цитовит и Силиплант позволили растениям сформировать надземную массу 0,76 кг, превысив контрольный вариант на 49,0%. Было отмечено, что общей закономерностью для всех вариантов опыта в годы проведения исследований являлось интенсивное нарастание листовой поверхности картофеля в начале фазы клубнеобразования.

Для формирования биомассы растений картофеля, оптимальной площади листьев и повышения продуктивности фотосинтеза необходимы питательные вещества в достаточном количестве и в определенные фазы развития. Создание благоприятных условий минерального питания путем применения некорневых подкормок активизировало фотосинтетическую деятельность растений.

Применение двукратной некорневой подкормки растений хелатными удобрениями оказало положительное влияние на основные показатели фотосинтетической деятельности растений картофеля, но листовые подкормки микроудобрениями не заменяют их основного внесения в почву. Совместное действие фонового внесения минеральных удобрений и некорневых подкормок растворами хелатных удобрений оказало стимулирующее воздействие на нарастание листовой поверхности. Количество листьев, сформированных растением, определяло потенциальные возможности фотосинтетической деятельности (табл. 1). Наибольшую облиственность растения картофеля имели во время массового цветения. Максимальное количество листьев было сформировано на растениях варианта с расчетной дозой удобрений под урожай 50,0 т/га (137,8 шт./раст.), где превышение по отношению к контролю составляло 48,9%.

Некорневые подкормки растений препаратом Силиплант обеспечивали формирование на растениях 126,7 штук листьев, превышая контроль на 40,1%. Применение Нагро увеличило число листьев на 38,6%, а Цитовит - на 36,4%. По количеству листьев эти варианты существенно не различались. Эффективной была также некорневая подкормка растений мочевиной, где сформировалось листьев на 35,8% больше, по сравнению с контролем. Ранний картофель имеет непродолжительный вегетационный период, поэтому для эффективной работы посева необходим быстрый рост площади листьев с формированием их оптимальной величины.

Для увеличения продуктивности посадок картофеля важным является создание условий наиболее полного использования солнечной радиации растениями в период вегетации. В нашем опыте отмечалось активное нарастание листового аппарата и интенсивная работа ассимилирующей поверхности как в межфазные периоды, так и в течение всей вегетации, что соответствовало использованию климатических ресурсов региона.

Совместное применение минеральных удобрений и некорневых подкормок активизировало ростовые процессы и фотосинтетическую деятельность растений картофеля, что отразилось на формировании урожая клубней. В проведенных исследованиях, как показали результаты пробной копки, к окончанию цветения растения картофеля сформировали от 34 до 43 % массы урожая клубней. Но в этот период клубни были не готовы к реализации, имели тонкую, легко повреждающуюся кожуру.

Уборка картофеля была произведена при полном вызревании клубней. В результате было отмечено, что при увеличении фотосинтетического потенциала на вариантах с некорневыми подкормками возрастала и урожайность картофеля. Анализ полученных данных по урожайности показал, что значительное влияние на величину урожая клубней в среднем за годы исследований (2015-2017 гг.) оказывало совместное применение минеральных удобрений и некорневых подкормок, обеспечивая достоверное превышение в сравнении с контролем без удобрений (табл. 2). На варианте с применением некорневых подкормок Силиплант было получено в среднем 44,7 т/га клубней. Аналогичную этому показателю урожайность сформировали растения на вариантах с применением некорневых подкормок Нагро и Цитовит, где средние показатели урожайности составляли 42,9 и 43,8 т/га, соответственно.

Таблица 2. Влияние применения минеральных удобрений и некорневых подкормок на урожайность картофеля (среднее за 2015-2017 гг.)

На варианте без применения удобрений в среднем за три года урожайность клубней составляла 26,7 т/га. Следует также отметить, что применение некорневых подкормок препаратом Силиплант позволило дополнительно получить 18,0 т/га клубней по сравнению с контролем без удобрений и 3,9 т/га - по сравнению с мочевиной. Некорневые подкормки Агриколой не дали такого эффекта, их применение, по сравнению с контролем, позволило дополнительно получить 5,9 т/га, или на 45,3% меньше, по сравнению с использованием в подкормке Силиплант. Результаты проведенных исследований показали, что некорневые подкормки хелатными удобрениями во все годы обеспечивали достоверные прибавки урожая клубней относительно контроля без удобрений.

К факторам, обусловливающим величину урожайности картофеля, относится масса сформированных клубней в гнезде. Совместное применение минеральных удобрений и некорневых подкормок микроудобрениями в хелатной форме способствовало повышению индивидуальной продуктивности гнезда картофеля. Изучаемые виды хелатных удобрений проявили различия по массе клубней в гнезде, выходу отдельных фракций и товарности урожая (табл. 3).

Таблица 3. Структура урожая картофеля при применении микроудобрений (среднее за 2015-2017 гг.)

Двукратная некорневая подкормка растений хелатными удобрениями стимулировала процесс клубнеобразования, что способствовало существенному увеличению массы клубней, сформированных одним растением. В среднем за годы исследований на варианте без удобрений масса клубней одного растения составляла 0,561 кг. Некорневые подкормки хелатными удобрениями повышали массу клубней в гнезде на 0,124-0,378 кг. Максимальная масса клубней одного растения была получена на варианте с применением Силиплант, где превышение контрольного показателя составляло 0,378 кг; Нагро и Цитовит увеличивали массу клубней на 0,340-0,359 кг. Применение мочевины для некорневых подкормок способствовало увеличению массы клубней с 1 куста на 0,296 кг по сравнению с контролем, но уступало на 0,063-0,082 кг в сравнении с хелатными удобрениями Цитовит и Силиплант.

Основным критерием при производстве сельскохозяйственной продукции, в том числе и картофеля, является качество, которое определяется количеством химических компонентов, содержащихся в клубнях. На химический состав клубней и их потребительские качества можно воздействовать различными агротехническими приемами. В условиях орошения особое значение для формирования качественных показателей приобретают минеральные удобрения, так как питательные, вкусовые качества и внешний вид клубней напрямую связаны с применением удобрений.

На потребительские и кулинарные качества клубней картофеля значительное влияние оказывает количество сухого вещества. Проведенный биохимический анализ клубней картофеля показал, что на всех вариантах клубни имели высокие качественные показатели. Содержание сухого вещества было более высоким при некорневых подкормках удобрениями (табл. 4).

Таблица 4. Влияние микроудобрений на биохимические показатели клубней картофеля (среднее за 2015-2017 гг.)

На вариантах с применением хелатных форм удобрений в среднем за 2015-2017 годы содержание сухого вещества изменялось от 17,1% (Цитовит) до 18,3% (Биоплант Флора). Важнейшим углеводом в клубнях картофеля является крахмал, служащий основным показателем качества продукции. Проведение некорневых подкормок удобрениями, содержащими питательные элементы и микроэлементы в хелатной форме, способствовало повышению интенсивности фотосинтеза. Некорневые подкормки вызывали тенденцию повышения содержания крахмала в клубнях картофеля. На контрольном варианте содержание крахмала в клубнях в среднем было 10,3%, в то время как на вариантах с некорневыми подкормками этот показатель был на 0,5-1,8% больше. На варианте с внесением Биоплант Флора отмечалось максимальное накопление крахмала в клубнях: 12,1%. Близкие к этому показатели содержания крахмала наблюдались на варианте с мочевиной, где среднее содержание составляло 11,8%.

Содержание в клубнях сахаров значительно влияет на технологические свойства, кулинарные и вкусовые качества картофеля. В нашем опыте содержание суммы сахаров в клубнях в среднем за три года изменялось от 0,6% до 0,9%. Содержание аскорбиновой кислоты в клубнях картофеля изменялось на вариантах с применением некорневых подкормок в среднем от 20,7 мг% до 25,6 мг%. На контрольном варианте без удобрений этот показатель в среднем составлял 19,8 мг%.

Содержание нитратов в клубнях картофеля не должно превышать предельно допустимых концентраций (ПДК). В настоящее время ПДК для продовольственного картофеля составляет 250 мг на кг сырого веса. В нашем опыте на всех вариантах превышения ПДК по содержанию нитратов в клубнях картофеля не было отмечено. В среднем за годы исследований количество нитратов в клубнях находилось в пределах 85,6-91,8 мг/кг.

Анализируя биохимический состав клубней по годам, следует отметить, что более крахмалистыми клубни были в 2015 году, а более низким содержанием крахмала характеризовались клубни в 2016 году. По содержанию суммы сахаров в клубнях также отмечались различия по годам исследований. Так, в 2017 году наблюдалось самое низкое содержание суммы сахаров, количество которых составляло от 0,47% на контроле до максимального 0,70% на варианте с некорневыми подкормками Цитовит. Содержание нитратов в клубнях во все годы проведенных исследований находилось ниже предельно допустимой концентрации (ПДК), независимо от применяемых минеральных удобрений и некорневых подкормок хелатными удобрениями.

Таким образом, на основании полученных данных можно отметить, что применение некорневых подкормок по вегетирующим растениям микроудобрениями в хелатной форме лучше удовлетворяло потребности картофеля в питательных элементах, повышало индивидуальную продуктивность куста, увеличивая массу клубней в гнезде, долю крупных клубней, общую урожайность. В среднем за 2015-2017 годы существенная прибавка урожайности от применения хелатных удобрений составляла 9,3-20,7 т/га. Применение некорневых подкормок позволяет получить клубни картофеля с содержанием нитратов на экологически безопасном уровне.

Список использованных источников

1. Чумак В.А. Ресурсосберегающая система питания, рост и развитие картофеля в условиях Крайнего Севера // Коняевские чтения. Сб. ст. Всерос. науч.-практ. конф. - Екатеринбург: Ур ГСХА. - 2006. - С. 179-185.

2. Гуляева Г.В., Петрова Н.А. Влияние минерального питания на урожайность и качество картофеля // Инновационные технологии продуктов здорового питания: материалы Международной научно практической конференции, посвящ. 160-летию со дня рожд. И.В. Мичурина. - Мичуринск: Из-во ФГБОУ ВО Мичуринский ГАУ. - 2015. - С. 53-57.

3. Хорошкин А.Б. Листовые подкормки картофеля (краткий обзор) // Картофель и овощи. - 2015, №11. - С. 25-26.

4. Авдеенко С.С. Влияние некорневой подкормки на продуктивность и качество перца и баклажана на капельном орошении // Современные технологии сельскохозяйственного производства и приоритетные направления развития аграрной науки: материалы международной научно-практической конференции, 4-7 февраля 2014 г. - пос. Персиановский: Изд-во Донского ГАУ. - 2014. В 4-х томах. Том II. - С. 22-25.

5. Mc Call, W.W. Foliar applications of plant nutrients to crops grown on organic soils [Text]/ W.W. Mc Call, J.F. Dawis. - Michigan Agr.Exp. - 1953, N 35. - P. 373-383.

6. Шевченко А.С., Авдеенко С.С. Оценка урожайности картофеля, полученного при мульчировании почвы местными растительными материалами в различных почвенно-климатических условиях Ростовской области // АгроЭкоИнфо. - 2018, №1. - http://agroecoinfo.narod.ru/journal/STATYI/2018/1/st_108.doc.

Цитирование

Шевченко А.С., Авдеенко С.С. Действие микроудобрений на урожайность картофеля в почвенно-климатических условиях Ростовской области // АгроЭкоИнфо. - 2018, №1. - http://agroecoinfo.narod.ru/journal/STATYI/2018/1/st_138.doc.

Размещено на Allbest.ru