Статья: Влияние комплексного удобрения, регуляторов роста и микроэлементов на урожайность и качество клубней картофеля на дерновоподзолистой легкосуглинистой почве

Почвоведение и агрохимия №2(49) 2012

144

Влияние комплексного удобрения, регуляторов роста и микроэлементов на урожайность и качество клубней картофеля на дерновоподзолистой легкосуглинистой почве

В Республике Беларусь картофель занимает среди полевых культур второе место после зерновых. Он с успехом используется на пищевые, технические и кормовые цели. Картофель является универсальным продуктом питания, его по праву называют вторым хлебом. При промышленной переработке из клубней картофеля получают крахмал, патоку, глюкозу, спирт, углекислоты, декстрин, а отходы, брага и мезга, являются хорошим кормом для животных.

Влияние удобрений на урожайность и качество картофеля имеет первостепенное значение. Во время цветения поглощается 75% требуемого азота, 66% калия и магния, 50% фосфора. Дозы и формы органических и минеральных удобрений, сроки и способы их внесения оказывают существенное влияние как на урожайность, так и на качественные показатели клубней картофеля: товарность, содержание сухих веществ, крахмала, белка, витаминов, нитратного азота, вкусовые и кулинарные особенности [1-7].

Проведено много исследований по применению удобрений под картофель и влиянию отдельных элементов питания на качество клубней [10, 13, 14, 15]. Однако картофель, поступающий на перерабатывающие предприятия республики, в большинстве случаев не отвечает требованиям, предъявляемым к клубням как техническому сырью.

В системе мероприятий по получению высокоурожайного картофеля немаловажное место принадлежит росторегулирующим веществам, поэтому вопрос оптимизации их применения на картофеле не теряет своей актуальности.

Снижение доз удобрений и улучшение качества продукции возможно за счет совместного применения удобрений с регуляторами роста, позволяющими снижать их дозы на 20-30%[11].

Интенсификация земледелия усиливает потребность в микроудобрениях [8]. Микроэлементы выполняют важнейшие функции в процессах жизнедеятельности растений и являются необходимым компонентом системы удобрения для сбалансированного питания сельскохозяйственных культур [8, 9]. На почвах с низким содержанием микроэлементов внесение микроудобрений может повысить урожайность сельскохозяйственных культур на 10-15% и более [8]. Микроудобрения существенно улучшают качество растениеводческой продукции, так как они положительно влияют на накопление белков и углеводов [8, 10].

Использование хелатированных микроудобрений является одним из основных элементов современных технологий выращивания картофеля и широко применяется в мировой практике. Некорневые подкормки микроэлементами в хелатной форме продлевают жизнедеятельность листового аппарата, способствуют увеличению урожая, повышают содержание сухого вещества и крахмала в клубнях [5]. Микроэлементный состав растениеводческой продукции - важный показатель их биологической ценности.

В настоящее время, наряду с простыми солями, стали широко применяться органо-минеральные и хелатные соединения микроэлементов. В зарубежной практике (Японии, Франция, СшА, ФРГ) для некорневых обработок растений по вегетации широко используют различные композиционные составы и жидкие комплексные удобрения с хелатными формами микроэлементов [12]. Преимущество этих составов и удобрений по сравнению со смесями химических солей микроэлементов заключается в том, что они практически нетоксичны, достаточно растворимы в воде, обладают высокой устойчивостью в широком диапазоне рн, хорошо сочетаются со средствами защиты. Комплексонаты металлов поступают в растения из почвы и через листья (при некорневых подкормках) без изменений, и только в растении происходит их разрушение и переход микроэлементов в метаболиты растительных тканей.

Доступность этих соединений и практическое получение в производственных масштабах является перспективным для использования в растениеводстве.

Проблема обеспечения картофелеперерабатывающих предприятий качественным техническим сырьем является актуальной. Возникает необходимость в разработке технологии выращивания картофеля для переработки на картофелепродукты. В связи с этим целью наших исследований являлось совершенствование технологии возделывания позднеспелого сорта картофеля за счет применения жидкого комплексного удобрения, фиторегуляторов и микроэлементов на фоне органо-минеральной системы удобрения.

Полевые исследования на картофеле проводились в 2010-2011 гг. на опытном поле УО БГСХА «Тушково». Почва опытного участка дерново-подзолистая легкосуглинистая, развивающаяся на легком лессовидном суглинке, подстилаемая с глубины около 1 м моренным суглинком. Пахотный горизонт характеризовался следующими агрохимическими показателями: содержание гумуса (по Тюрину) - 1,53-1,66%; рн (KCI) - 6,0-6,1; содержание подвижных форм фосфора (по Кирсанову) - 203-213 мг; калия (по Кирсанову) - 220-240 мг/кг почвы. Почва относится к среднеокультуренной (в 2010 г. И_ок = 0,53; в 2011 г. И_ок = 0,79) и пригодна для возделывания картофеля. Общая площадь опытной делянки - 30 м², учетная - 25 м², расположение вариантов - систематическое, повторность - четырехкратная. Предшественник - ячмень. Учет урожая картофеля проводили поделяночно.

Годы проведения исследований отличались по метеорологическим условиям: 2010 г. - слабозасушливый (ГТК-1,0), 2011 г. - влажный (ГТК-1,7), что оказало существенное влияние на рост и развитие картофеля.

Согласно схеме опыта, на фоне 50 т/га органических (полуперепревший навоз), фосфорных и калийных удобрений в норме P₈₀K₁₈₀ изучали два уровня азотного питания N₁₀₀ и N₁₂₀ совместно с некорневыми подкормками микроэлементом (Эколист моно Cu) и применением регулятора роста (Эпин), а также жидким комплексным удобрением с хелатными формами микроэлементов марки NPK 8-4-9-0,15(В)-0,15(Сu)-0,10(Mn), выпускаемом на ОАО «Гомельский химический завод». Данный вид удобрения применялся дважды за период вегетации. Первая некорневая подкормка проводилась при высоте растений 15-20 см в дозе 4 л/га, вторая - в фазу начала бутонизации картофеля в той же дозе. Обработка регулятором роста - в фазу бутонизации, некорневая подкормка микроэлементом - в фазу начала бутонизации.

Эпин - это антистрессовый препарат, представитель фиторегуляторов последнего поколения. Он регулирует и активизирует защитные функции клетки у растений, изменяет ультраструктуру и функции биологических мембран, ускоряет клеточное деление. Адаптируя растение к среде, он ускоряет его развитие и созревание. Препарат помогает растениям преодолевать действия нежелательных факторов (неблагоприятные погодные условия, возбудители болезней, техногенные загрязнения) за счет стимуляции деятельности растений и использования скрытых резервов генома.

Эколист моно Медь (70% Сu, 6% N, 4% S) - 0,6 л/га - концентрат с высоким содержанием меди в виде хелата ЭДТА. Содержащаяся в этом препарате медь в легкоусвояемой форме стимулирует образование белка, повышает сопротивляемость растений. Он рекомендуется в основном для листовых подкормок картофеля. Медь активизирует окислительно-восстановительные процессы, увеличивает активность окислительных ферментов, способствует повышению содержания хлорофилла в листьях. Кроме того, внесенная под картофель медь участвует в обмене азота, ускоряет клубнеобразование, повышает устойчивость растений к фитофторе, уменьшает поражаемость картофеля черной ножкой, паршой и железистой пятнистостью.

Объект исследований - поздний сорт белорусской селекции Атлант. Содержание крахмала - 15,0-22,0%, вкусовые качества хорошие и отличные (разваримость хорошая - тип С). Пригоден для производства сухого картофельного пюре, замороженного картофеля и крахмала. Устойчив к картофельной нематоде и раку картофеля, высокая устойчивость к черной ножке, мокрой гнили, фитофторозу листьев и клубней, вирусным болезням, средняя - к парше обыкновенной и ризоктониозу. Пригоден для выращивания на всех типах почв, эффективно использует естественное плодородие, чувствителен к переувлажнению почвы в первый период вегетации, продолжительность периода физиологического покоя клубней средняя, лежкость хорошая.

В результате проведенных исследований установлено положительное влияние микроэлемента и регулятора роста, а также жидкого комплексного удобрения на фоне органо-минеральной системы удобрения на урожайность и качество клубней картофеля.

Установлено, что за счет естественного плодородия дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы в контрольном варианте опыта сформировалось урожайность клубней картофеля от 20,2 (2011 г.) до 25,1 (2012 г.) т/га, в среднем за два года - 22,7 т/га, на фоне 50 т/га органических удобрений - 33,4 т/га (среднее за два года).

Исследуемый сорт картофеля Атлант по-разному реагировал на внесение азотных удобрений на фоне P₈₀K₁₈₀. Так, при применении 120 кг/га д.в. азота на фоне органических удобрений в среднем за два года исследований урожайность клубней картофеля составила 35,0 т/га, что на 3,4 т/га выше, чем при дозе - 100 кг/га (31,6 т/га).

Применение биологически активных веществ также оказало влияние на повышение урожайности клубней картофеля. В среднем за два года исследований обработка растений картофеля регулятором роста (эпин) и микроэлементом (эколист моно Cu) на фоне 50 т/га органических удобрений + N₁₀₀^P₈₀^K₁₈₀способствовала увеличению урожайности клубней до 32,8-33,7 т/га, с прибавкой в 1,2 и 2,1 т/га по отношению к эквивалентной дозе внесения органических и минеральных удобрений (^{вар. 3 - Фон + N}₁₀₀^P₈₀^K₁₈₀). наиболее высокая урожайность у сорта Атлант по двум годам исследований получена в вариантах, где применялись в качестве некорневых подкормок по вегетирующим растениям картофеля жидкие комплексные удобрения с хелатными формами микроэлементов производства ОАО «Гомельский химический завод» на фоне органо-минеральной системы удобрения с уровнем азотного питания 100 и 120 кг/га д.в. Прибавка урожая при внесении азота 100 кг/га д.в. (вар. 7) составила по сравнению с фоном (вар. 3) 4,3 т/га, соответственно при внесении 120 кг/га д.в. (вар. 8) - 6,7 т/га по отношению к фону (вар. 4, табл.1).

хелатированный картофель клубень удобрение

Влияние изучаемых факторов на урожайность и качество картофеля (2010-2011 гг.)

Примечание: Cu - микроэлемент Эколист моно Cu.

хелатированный картофель клубень удобрение

Наряду с урожайностью, важным критерием оценки эффективности применяемых удобрений является качество получаемых клубней. наибольшее значение в формировании качества клубней в наших исследованиях оказывали азотные и калийные удобрения, а также погодные условия в период вегетации картофеля в годы проведения исследований.

Внесение 120 кг/га азота на фоне органических удобрений способствовало повышению содержания сухого вещества на 0,94% и снижению содержания крахмала на 0,25% относительно дозы внесения 100 кг/га азота. При увеличении уровня азотного питания по всем вариантам опыта содержание нитратов в клубнях картофеля увеличивалось, но во всех вариантах опыта не превышало предельно допустимого значения (150 мг/кг).

Сорта картофеля, реагирующие незначительным снижением содержания крахмала в клубнях на применение удобрений, практически более ценны, чем сорта, характеризующиеся резким снижением этого показателя. При промышленной переработке картофеля, что в настоящее время является наиболее перспективным направлением, к важным показателям качества относится содержание в клубнях сухого вещества, которое в значительной мере определяет выход готового продукта. наиболее пригодными в этом отношении являются сорта с содержанием сухого вещества от 20 до 25%. Как показывают результаты наших исследований, по этому показателю сорт Атлант пригоден для промышленной переработки.

Наиболее высокое содержание крахмала 20,68% отмечалось в варианте, где проводилась обработка растений картофеля регулятором роста и микроэлементом на фоне органо-минеральной системы удобрения с уровнем азотного питания 100 кг/га. При этом содержание нитратов составило 59,2 мг/кг. Обработка растений картофеля удобрением жидким комплексным на фоне 100 кг/га азота также способствовала повышению содержания в клубнях сухого вещества (22,78%) и крахмала (20,50%). При увеличении дозы азота до 120 кг/га происходило некоторое снижение сухого вещества (22,56%), крахмала (20,30%) и повышение содержания нитратов до 69,8 мг/кг.

Однако сбор крахмала с одного гектара зависит не только от содержания его в клубнях, но и от урожайности клубней. Так, максимальный сбор крахмала с единицы площади (8,37 т/га) наблюдался в варианте N₁₂₀^P₈₀^K₁₈₀ с некорневой подкормкой удобрением жидким комплексным. В контрольном варианте выход крахмала составил 3,92 т/га. При внесении органических и минеральных удобрений этот показатель увеличился в 1,5-1,7 раз. Обработка растений картофеля удобрением жидким комплексным на фоне 50 т/га органических удобрений + N₁₀₀P₈₀K₁₈₀ увеличила выход крахмала на 1,06 т/га (вар. 7 к вар. 3), а регулятором роста Эпин+эколист моно Cu (вар. 6) и удобрением жидким комплексным (вар. 8) по сравнению с 50 т/га органических удобрений + N P K (вар. 4) - на 0,76 и 120 80 180 1,52 т/га.