Урожайность и качество картофеля в зависимости от фона минерального питания, доз навоза и запашки соломы, как мелиоранта, в условиях Южной части Центрального региона России

Картофель является одной из важнейших сельскохозяйственных культур Нечерноземной зоны России, возделываемый на продовольственные, технические и кормовые цели. Исключительное значение картофеля для народного хозяйства России в своих работах отобразил Д. Н. Прянишников: «Площадь, занятая картофелем, при прочих равных условиях дает почти втрое больше сухих веществ, чем хлеба». По его образному выражению «Возделывать корнеплоды и картофель на полях — это то же, что получать три колоса там, где раньше рос один» (Прянишников Д.Н., 1965).

Несмотря на то, что население нашей страны составляет всего 2,5% от мирового, на долю России приходится около 17% посевных площадей и 15% валового сбора этой культуры. По данным Росстата в период с 2001 г. по 2008 г. валовой сбор картофеля в нашей стране во всех категориях хозяйства колебался от 34,5 до 38,3 млн. т, при средней урожайности 10,3−13,1 т/га (Симаков Е.А., Анисимов Б. В., Чугунов B.C., Шатилова О. Н., 2009).

При возделывании картофеля производители, как правило, основной упор делают на повышение урожайности, не принимая во внимание его качество. Однако для потребителя приоритетными остаются показатели качества, определяющие вкусовые достоинства и пищевую ценность клубней.

Качество картофеля закладывается в период выращивания. Важнейшее место среди факторов, оказывающих влияние на качество клубней, занимают агротехнические мероприятия, среди которых немалая роль принадлежит органическим и минеральным удобрениям (Федотова JI.C., 2002).

В сложившейся экономической ситуации нехватка органических и минеральных удобрений, а также большие затраты на их приобретение, заставляют искать новые пути обогащения почвы питательными элементами. Наиболее перспективным, ежегодно возобновляемым источником органических удобрений могут служить пожнивные и поукосные посевы сидератов и измельченная солома — биологические мелиоранты. Солома, как удобрение, широко используется и у нас, и за рубежом, но, к сожалению, фундаментальных исследований по ее влиянию на урожайность и показатели качества картофеля крайне мало.

Учитывая то, что в основе современной теории планирования эксперимента лежит необходимость выявления эффектов взаимодействия, в данной работе рассмотрен вопрос комплексного влияния фона минеральных удобрений, доз навоза и запашки соломы, как мелиоранта, на формирование урожая и качество клубней картофеля.

Целью исследований являлось изучение комплексного влияния фона минеральных удобрений, доз навоза и запашки измельченной соломы на формирование урожая и качество клубней и выявление наиболее эффективных, энергетически и экономически обоснованных систем удобрений картофеля в зависимости от направления использования клубней применительно к условиям Южной части Центрального региона России.

В задачи исследований входило:

— изучить комплексное влияние фона минеральных удобрений, доз навоза и запашки соломы на динамику роста и развития, формирование урожая и качество картофеля;

— изучить химический состав и технологические свойства клубней картофеля, выращенных на различных фонах удобрений, и оценить качество хрустящего картофеля из них;

— дать экономическую и биоэнергетическую оценку технологии производства картофеля с применением изучаемых агротехнических приемов;

— на основании проведенных исследований предложить практические рекомендации по наиболее рациональному использованию изучаемых агротехнических приемов при выращивании картофеля разного назначения применительно к условиям Южной части Центрального региона России.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые дана оценка комплексного влияния запашки соломы, органических и минеральных удобрений на формирование урожая, качество клубней и некоторых картофелепродуктов для условий Южной части Центрального региона России. Выявлены наиболее эффективные системы удобрений для картофеля разного назначения, сочетающие высокую урожайность и технологические свойства клубней в зависимости от направлений их использования.

Работа выполнялась в соответствии с основными направлениями научно-исследовательской работы и внедрения достижений науки в производство Рязанского государственного агротехнологического университета имени П. А. Костычева на 2003;2008 гг. в рамках бюджетной научно-технической темы № 10 «Экологически безопасные, ресурсосберегающие технологии и техника производства и переработки сельскохозяйственной продукции в Нечерноземной зоне РФ». Исследования проводили на базе Рязанского НИПТИ АПК в соответствии с договором о научно-техническом сотрудничестве (Приложение 1) и на кафедре товароведения и экспертиза РГАТУ.

Автор выражает глубокую благодарность за оказанную поддержку и помощь в организации эксперимента заведующему лаборатории картофелеводства Рязанского научно-исследовательского и проектно-технологического института АПК Маркову А. И. Автор также благодарит своего научного руководителя Савину Ольгу Васильевну за консультации и помощь в написании диссертационной работы.

выводы.

1.В современных условиях дефицита органических и минеральных удобрений, а также нехватки средств на их приобретение, систему удобрений картофеля следует составлять с учетом направления использования клубней, рационально сочетая различные дозы органических и минеральных удобрений с внесением биологических мелиорантов.

2.Рост и развитие растений картофеля находились в прямой зависимости с системой удобрений. Увеличение доз бесподстилочного навоза, минеральных удобрений и запашки соломы приводило к усилению роста и развития растений, площади ассимиляционной поверхности и эффективности фотосинтеза. Наибольшие биометрические показатели отмечены в варианте с комплексным сочетанием агротехнических приемов. При внесении 40 т/га бесподстилочного навоза на фоне усиленного фосфорно-калийного питания и запашки соломы высота растений составляла 52 см, масса и площадь листьев 0,603 кг и 0,95 м, соответственно, фотосинтетический потенциал — 2,84 млн. м дней/га.

3.Внесение органических и минеральных удобрений оказало прямое влияние на формировании урожайности клубней. С увеличением дозы бесподстилочного навоза урожайность клубней возрастала на обоих фонах минеральных удобрений на 2,4−5,1 т/га. Дополнительные дозы фосфора и калия в системе минеральных удобрений увеличивали урожайность на 1,5−2,8 т/га. Запашка соломы повышала продуктивность картофеля на 2,7−4,0 т/га. При этом запашка соломы по действию на урожайность была эквивалента внесению 20 т/га бесподстилочного навоза. Наибольшая урожайность клубней (38,5 т/га) получена в варианте с 40 т/га бесподстилочного навоза совместно с запашкой соломы на фоне усиленного фосфорно-калийного питания.

4.Система удобрений оказала существенное влияние на структуру урожая. Внесение бесподстилочного навоза способствовало увеличению фракции клубней (?=40−80 мм на 1,8−4,4%, запашка соломы и внесение минеральных удобрений с усиленным фосфорно-калийным питанием (N90P135K135) увеличивали фракцию клубней d>80 мм на 2,0−4,0%.

5.Биохимический состав клубней определялся сочетанием органических и минеральных удобрений. Внесение бесподстилочного навоза на обоих фонах минеральных удобрений приводило к снижению содержания сухого вещества на 1,7−3,1% и крахмала на 0,6−2,4%, при одновременном увеличении содержания белка на 0,1−0,19% и витамина С на 0,3−1,2 мг%. Дополнительные дозы фосфора и калия и запашка измельченной соломы оказывали положительное влияние на биохимический состав клубней картофеля, нивелируя отрицательное действие бесподстилочного навоза.

6.Содержание нитратов в клубнях возрастало при внесении бесподстилочного навоза и запашке соломы на 6,8−18,4 мг/кг. Использование дополнительных доз фосфора и калия, наоборот, снижало содержание нитратов на 4,2−5,2 мг/кг. Наименьшее содержание нитратов в клубнях -115,6 мг/кг отмечено в варианте без использования бесподстилочного навоза.

И СОЛОМЫ ПО фону N90P135K135.

7.Наибольшее влияние на пораженность клубней грибными болезнями оказали органические удобрения и запашка измельченной соломы. Повышенные дозы бесподстилочного навоза (40 т/га) способствовали увеличению пораженности клубней фитофторозом на 0,3−0,8%, а запашка соломы — развитию парши обыкновенной на 0,1−0,3%, но снижала заболеваемость клубней ризоктониозом на 0,1−0,2%. Усиление фосфорно-калийного питания снижало общую пораженность клубней на 0,1−0,3%, особенно в благоприятные по увлажнению годы.

8.Наибольшее влияние на улучшение качества клубней и картофелепродуктов оказала система удобрений с усиленным фосфорно-калийным питанием (N90Pi35Ki35) — Запашка измельченной соломы положительно сказалась на биохимических показателях клубней и качестве крахмала, но вызвала ухудшение остальных качественных характеристик и пригодности сырья к переработке на хрустящий картофель.

Бесподстилочный навоз, положительно влияя на урожайность, не приводил к улучшению биохимического состава, характеризующего пищевую ценность картофеля. Правильное сочетание органических и минеральных удобрений с увеличенными дозами фосфора и калия совместно с использованием биологического мелиоранта позволило снивелировать отрицательное действие отдельных приемов, и добиться сохранения качественных параметров урожая на уровне, не приводящем к снижению кулинарных достоинств картофеля и пригодности сырья к переработке на различные виды картофелепродуктов.

9.Экономический расчет показал высокую эффективность использования запашки измельченной соломы в качестве дополнительного источника органического вещества, как в отдельности, так и в комплексе с органическими и минеральными удобрениями. Наивысший экономический эффект выявлен при комплексном сочетании агротехнических факторов (40 т/га навоза совместно с запашкой соломы на фоне ^оР^К^): условно чистый доход с 1 га составил 106,2 тыс. руб, рентабельность — 158,5%.

Ю.Расчет биоэнергетической эффективности показал, что запашка измельченной соломы на обоих фонах минеральных удобрений увеличивала энергетический коэффициент в 1,04−1,08 раза. Наиболее эффективным сочетанием является запашка измельченной соломы без навоза на фоне минерального питания с соотношением в пользу фосфора и калия (ЫэдРпзКш), где энергетический коэффициент составил 2,67.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ.

С целью получения стабильных урожаев среднеранних сортов картофеля и достижения высокого качества клубней применительно к среднеокультуренным серым лесным почвам Южной части Центрального региона России, рекомендуем дифференцированно подходить к составлению систем удобрений в зависимости от направления использования продукции: -при выращивании продовольственного картофеля — использовать средние дозы бесподстилочного навоза (20 т/га) совместно с запашкой измельченной соломы и минеральных удобрений с усиленным фосфорно-калийным фоном N9oPi35K135 (соотношение N: P:K=1:1,5:1,5);

— при выращивании картофеля, предназначенного для производства обжаренных картофелепродуктов — применять средние дозы бесподстилочного навоза (20 т/га) или запашку измельченной соломы на фоне минеральных удобрений N90P90K90 (соотношение N: P:K=1:1:1).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

1. Картофель предъявляет повышенные требования к элементам питания, поэтому получение стабильных урожаев клубней возможно лишь при правильном сочетании органических и минеральных удобрений. Однако в последние годы в связи с резким сокращением поголовья КРС и, как следствие, нехваткой органических удобрений и ростом цен на минеральные удобрения, отрасль картофелеводства испытывает острый дефицит органических и минеральных удобрений. В этой связи требуется рациональный подход к системе питания, основанный на оптимальном сочетании различных видов и доз органических и минеральных удобрений и биологических мелиорантов.

2. Запашка соломы — элемент биологизированного земледелия, обеспечивающий растения картофеля питательными веществами и повышающий продуктивность и качество клубней картофеля при снижении его себестоимости. Солома как удобрение широко используется и у нас, и за рубежом, но, к сожалению, фундаментальных исследований по ее влиянию на урожайность и показатели качества картофеля крайне мало.

3. Комплексное внесение органических и минеральных удобрений на фоне использования биологического мелиоранта является основой создания энергосберегающих, экономически эффективных технологий возделывания сельскохозяйственных культур, позволяющих не только повышать урожайность, но и улучшать качество и экологическую безопасность продукции.

4. Анализ отечественной и зарубежной литературы показал, что вопросам влияния различных доз органических и минеральных удобрений, запашки соломы на формирование урожая и качество продовольственного картофеля уделено внимание многих исследователей. В то же время, работ, посвященных изучению влияния комплекса агротехнических факторов, включающего запашку соломы в сочетании с органическими и минеральными удобрениями, в литературе крайне мало.

ГЛАВА 2. МЕСТО, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Почвенные и метеорологические условия вегетационных периодов.

Исследования проводились на опытное поле лаборатории картофелеводства Рязанского НИПТИ АПК и на кафедре товароведения и экспертизы Рязанского государственного агротехнологического университета имени П. А. Костычева в течение 2005;2007 гг.

Почва опытного участка темно-серая лесная, тяжелосуглинистого гранулометрического состава, глубина пахотного слоя 27−30 см.

Агрохимические показатели пахотного слоя следующие: уровень естественного плодородия средний и выше среднего, содержание гумуса по Тюрину 5,4−5,7%, общего фосфора по Кирсанову 100−120 мг на 1 кг почвы, калия по Кирсанову — 120−160 мг на 1 кг почвы, реакция почвенного раствора слабокислая, рН солевой вытяжки 5,0−5,6 (табл. 4).