Формирование корневой системы и продуктивность картофеля при использовании различных приемов применения гуминовых фитобиокомплексов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Костромская государственная сельскохозяйственная академия

Формирование корневой системы и продуктивность картофеля при использовании различных приемов применения гуминовых фитобиокомплексов

Виноградова В.С., Дербин В.Н., Влах А.

Аннотация

удобрение картофель урожай клубень

Рассматриваются вопросы корреляционных связей между развитием корневой системы растений картофеля и формированием урожая клубней. Оценка фракционного состава урожая клубней позволила выявить, что он сформировался, в основном, за счет средней фракции, которая имеет тесную связь с рабочей поверхностью корней (r²=78,08). Прибавка урожайности клубней картофеля при использовании новых видов удобрени, - фитобиокомплексов на минеральном и органоминеральном фоне составила 3,08-4,07 т/га и 5,69-6,4 т/га при внесении в рядок, соответственно. Сбор сухого вещества при использовании приема применения в рядок гуминового фитобиокомплекса на органоминеральном фоне составил 5,85 т/га против контрольных 3,7 т, а крахмала больше на 1,01 т/га.

Ключевые слова: МИНЕРАЛЬНЫЕ, ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫЕ УДОБРЕНИЯ, ГУМИНОВЫЙ ФИТОБИОКОМПЛЕКС, КОРНЕВАЯ СИСТЕМА, УРОЖАЙНОСТЬ, СУХОЕ ВЕЩЕСТВО, КРАХМАЛ

Основная часть

Развитие современного сельского хозяйства немыслимо без применения удобрений, химических и биологических средств защиты растений от болезней и вредителей. Это неразрывно связано с эффективным использованием земли и повышением плодородия почв как непременного (главного) условия получения высококачественной сельскохозяйственной продукции для обеспечения продовольственной безопасности страны [1].

Будучи, прежде всего, средством прямого воздействия на почву, удобрения повышают содержание в ней питательных веществ, изменяют поглотительную способность и буферность почвы, улучшают её физические свойства. При этом повышается активность биологических процессов в почве, что улучшает условия питания растений, а, значит, их рост, развитие и продуктивность (урожайность). С помощью средств химизации не только обеспечивается регулирование и управление процессом повышения плодородия почв, улучшения качества продукции, но также сохраняется и поддерживается оптимальный экологический режим природной среды. Решение проблемы эффективного использования средств химизации в земледелии имеет большое значение для страны, так как за счёт органических и минеральных удобрений формируется более 50% урожая культур на пашне и 30% - на луговых угодьях [2].

Цель исследований - изучить влияние новых видов удобрений на формирование корневой системы растений картофеля и продуктивность культуры.

Материалы и методы

Новые пастообразные гуминовые фитобиокомплексы (ГФБК) получены из торфа и растительного сырья, переработанного методом кавитации. Обогащены макро- (%N₁₄P₁₀K₁₅) и микроэлементами в форме хелатов (Cu - 0,1%, Zn - 0,4%, Fe - 0,06%, Mn - 0,08%, B - 0,1%, Mo - 0,06%) и бактериальной композицией в составе препаратов Азотовит, Фосфатовит, Бисолбифит по 200 г/т. Изучение влияния новых составов удобрений и приемов их применения в технологии выращивания картофеля сорта Аврора проводили в условиях лабораторных и полевых опытов опытного поля ФГБОУ ВО «Костромская ГСХА» и ООО «Архаровское» в период 2016-2018 г.г. в соответствии с утвержденными методиками [2, 3]. Почвы дерново-подзолистые слабокислые, рН - 5,5-5,8, содержание гумуса - 2,0-2,3 %, подвижного фосфора - 223-247 мг/кг, обменного калия - 162-191 мг. Агрометеорологические условия 2016-2018 г.г. характеризовались дождливой и сравнительно тёплой погодой, с избыточным увлажнением в третьей декаде мая на 79-112 мм и сухой в первой и второй декаде июля 2018 года. Температура в 2016-2018 г.г. была близка к среднемноголетнему значению и составляла 18,39°С с отклонениями ± 1-3 °С.

Результаты исследований

Интенсивное и в большинстве случаев нерациональное воздействие человека на экосистемы привело не только к загрязнению окружающей среды, но и значительному нарушению природных процессов в целом (изменение климата, видового разнообразия биоты), и в результате - нарушению продукционного процесса в фитоценозах: снижению урожайности сельскохозяйственных культур и качества полученной продукции растениеводства. В качестве примера можно привести разные степени ухудшения сельскохозяйственных земель в Центральной и Нечернозёмной зоне. За последние 20-30 лет произошло значительное снижение гумуса и основных элементов питания в почвах, повышение их кислотности, загрязнение токсическими веществами. Эта закономерность проявляется по всем территориям РФ [4, 5].

Большое значение имеет не только, какие удобрения вносятся в почву, но и каким приемом. Разбросное внесение удобрений машинами с центробежными разбросными органами не обеспечивает необходимую равномерность рассева гранул удобрений. Как правило, посередине прохода агрегата туков оседает в 4-5 раз больше, а по краям полосы - в 20-30 раз меньше установленной нормы. Это приводит к нарушению необходимого соотношения между элементами питания, обусловливает пестроту посевов и в конечном итоге ведет к недобору урожая. При разбросном способе внесения удобрения перемешиваются с большим объемом почвы, что усиливает фиксацию питательных веществ удобрений в малодоступные для растений формы. Для устранения такого явления следует переходить на локальное внесение удобрений, когда удобрения располагаются на определенной глубине почвы с лучшим режимом увлажнения. Кроме того, образуется очаг с повышенной концентрацией элементов питания, которые более полно используются растениями в течение всего вегетационного периода [6].

Физиологической характеристикой корневой системы является величина ее поглощающей поверхности. Способ определения адсорбирующей поверхности корней основан на представлении об адсорбционном характере начального этапа поглощения веществ корнями растений. Согласно этому представлению, первым этапом поглощения элементов минерального питания должна являться адсорбция ионов на клеточных стенках. Благодаря амфотерности биоколлоидов поверхность живых клеток имеет как положительные, так и отрицательные заряды, но последние преобладают, т.к. клеточные стенки содержат большое количество полигалактуроновых кислот. Поэтому положительные ионы адсорбируются больше, чем отрицательные. Адсорбция ионов корневой системой сопровождается эквивалентным обменом их на другие ранее находившиеся на поверхности. Известно, что 1 мг метиленовой сини при мономолекулярной адсорбции покрывает 1,05 м² поверхности адсорбента. Адсорбция осуществляется на всей поверхности корня и носит обменный характер. Вторым этапом поглощения является транспорт ионов через клеточные мембраны [3].

Важность изучения деятельности корневой системы связана с тем, что большинство агротехнических приемов воздействуют на почву как на среду, где она развивается и активно функционирует. Любые изменения характеристики почвы, в первую очередь, отражаются на корневой системе, а затем - на снабжении надземной массы водой и элементами питания и, как следствие, - на урожае. Кроме того, корневая система принимает непосредственное участие в превращении веществ.

Таблица 1

Характеристика корневой системы растений картофеля, фаза интенсивного роста (среднее за 3 года)

В межфазный период бутонизации - цветения использование питательных веществ материнского клубня, как правило, у большинства сортов прекращается. Дальнейший рост и развитие картофеля требуют обеспечения его необходимым минеральным питанием из почвы [7-9]. Применение приема «внесение в рядок ГФБК» оказало положительное влияние на развитие корневой системы растений картофеля. Соотношение рабочей и нерабочей поверхности во всех оптимальных вариантах было больше единицы и колебалось в пределах 1,1-1,44 м² - против 0,98-0,99 контрольных показателей. Рабочая поглощающая поверхность (РПП) составила 2,33-2,02 м², что выше контроля на 1,39-0,40 м².

От активной деятельности корневой системы культуры напрямую зависит ее продуктивность. Корреляционный анализ показал, что урожайность хозяйственно-полезной продукции картофеля имеет среднюю положительную связь с деятельностью рабочей поверхности корней (r²=57,8), а формирование рабочей поверхности на 90,07% зависит от общего объема корней. Анализ фракционного состава урожая клубней показал, что он формировался, в основном, за счет средней фракции, которая имеет тесную связь с рабочей поверхностью корней r²=78,08. Применение приема внесения фитобиокомплекса в рядок как на минеральном, так и на органоминеральном фоне позволило получить прибавку урожая клубней на 2,46-6,94 т/га с урожайностью 24,78 и 27,24 т/га.

Картофель должен давать не только большие урожаи, но и иметь высокие потребительские качества. Различные способы применения гуминовых фитобиокомплексов положительно повлияли на качество продукции. Сбор сухого вещества и накопление крахмала было выше в клубнях на органоминеральном фоне при внесении в рядок: 5,85 и 3,41 т/га, соответственно. Прием обработки клубней способствовал дополнительному сбору сухого вещества и крахмала 1,66 т/га и 0,79т/га (табл. 2).

Применение фитобиокмплекса в условиях естественного плодородия почвы при получении урожайности в пределах ошибки, по сравнению с контрольными показателями, способствовало улучшению качества полученной продукции. Сбор сухого вещества и крахмала на минеральном фоне составил 5,26-3,08 т/га, что относительно контроля выше на 1,48-0,71 т/га.

Таблица 2

Урожайность, т/га, содержание, % и сбор сухого вещества и крахмала, т/га (среднее за 3 года)

Заключение

Таким образом, применение экологически безопасных гуминовых фитобиокомплексов способствует комплексному положительному воздействию на урожайность клубней картофеля при сохранении и улучшении качества продукции. Корреляционный анализ показал, что урожайность хозяйственно-полезной продукции картофеля имеет среднюю положительную связь с деятельностью рабочей поверхности корней (r²=57,8), а формирование рабочей поверхности на 90,07% зависит от общего объема корней. Оценка фракционного состава урожая клубней позволила выявить, что он сформировался, в основном, за счет средней фракции, которая имеет тесную связь с рабочей поверхностью корней: r²=78,08. Применение приема внесения фитобиокомплекса в рядок как на минеральном, так и на органоминеральном фоне позволило получить прибавку урожая клубней на 2,46-6,94 т/га с урожайностью 24,78 и 27,24 т/га. Прием применения гуминовых пастообразных удобрений посредством внесения в рядок 200 л/га способствовал увеличению содержания сухого вещества и крахмала на 17,05 и 10,03 %.

Список использованных источников

1. Журнал «Нивы России». 2017, №4 (148). 13 с.

2. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Колос. 1989. 335 c.

3. Виноградова В.С., Смирнова Ю.В. Практикум по физиологии и биохимии растений. Кострома: КГСХА. 2012. 107 с.

4. Овчаренко М.М., Темников В.Н. Изменение агрохимического состояния почв Российской Федерации // Агрохимический вестник. 2008, №6. С. 1-13.

5. Терехина О.Н., Виноградов Д.В., Гогмачадзе Г.Д., Балабко П.Н. Биопрепараты как фактор повышения урожайности картофеля // АгроЭкоИнфо. 2017, №4. http://agroecoinfo.narod.ru/journal/STATYI/2017/4/st_439.doc.

6. Коршунов А.В. Картофель растений. ООО Редакция журнала «Достижения науки и техники АПК». Москва. 2003, том 2. С. 94-98.

7. Винер В.В., 1926, Власюк П.А. и др., 1962, Киселев А.И, 2001. Сорт картофеля Загадка и особенности его возделывания. Информационный листок №039-01. МособлЦНТИ. 2001. 2 с.

8. Боева Т.В., Байрамбеков Ш.Б., Соколов А.С. Влияние органических удобрений на урожайность и качество картофеля в условиях Астраханской области // АгроЭкоИнфо. 2019, №1. http://agroecoinfo.narod.ru/journal/STATYI/2019/1/st_127.doc.

9. Мусаев М.Р., Исаев А.В. Влияние различных доз и способов внесения навоза на величину и качество картофеля // Проблемы развития АПК региона. 2014, № 3 (8). С. 13-15.

Размещено на Allbest.ru