Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Оптимизация минерального питания и усовершенствование технологии возделывания картофеля на серых лесных почвах Поволжья

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Оптимизация минерального питания и усовершенствование технологии возделывания картофеля на серых лесных почвах Поволжья"

ю

ОПТИМИЗАЦИЯ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ И УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КАРТОФЕЛЯ НА СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВАХ ПОВОЛЖЬЯ

Специальности 06.01.04 агрохимия 06.01.09 - растениеводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

1 2 (.;.:• р £Г~д

Ижевск 2009

003463810

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Казанский государственный аграрный университет» (ФГОУ ВПО Казанский ГАУ) и в Государственном научном учреждении «Татарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства» Россельхозакадемии (ГНУ «ТатНИИСХ» РАСХН)

Официальные оппоненты:

- доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Юлушев Ирек Галеевич

- доктор сельскохозяйственных паук, профессор

Афанасьев Рафаил Александрович

- доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Елисеев Сергей Леонидович

Ведущая организация ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт картофельного хозяйства им. А.Г. Лорха РАСХН

Защита состоится 20 марта 2009 г. в 900 часов на заседании диссертационного совета Д220.030.02 при ФГОУ ВПО «Ижевская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, д. 11.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА, с авторефератом па официальном сайте www.izbgsha.ru. .

Автореферат разослан <Г] 0. » г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат сельскохозяйственных наук ~

л

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Картофель - широко распространенная сельскохозяйственная культура, занимающая по значимости пятое место в мире среди продуктов питания после пшеницы, кукурузы, риса и ячменя. Питательная ценность картофеля определяется оптимальным соотношением органических и минеральных веществ, необходимых человеку, клубни содержат белок высокого качества. В России его справедливо называют «вторым хлебом». Потребление его на душу населения — одно из самых высоких в мире - 120 кг. в России - 133 кг, в Республике Татарстан достигает до 200 кг (Стат. сб. сельское хозяйство РТ, 2007; Основные показатели АПК по РФ, 2006).

Общая площадь картофеля в мировом земледелии составляет 18 млн. га с валовым сбором 265 млн. т. На долю России приходится более 14 % мирового сбора картофеля. В 2005 г. в хозяйствах всех категорий картофель выращивался на площади 3,08 млн. га, валовой сбор составил 37,28 млн. т. при средней урожайности 12,14 т/га (Основные показатели АПК по РФ, 2006).

В республике Татарстан картофель возделывался на площади 97 тыс. га (2006 г.). Валовой сбор в среднем за 5 лет (2002-2006 гг.) -1 млн. 040 тыс. т. при средней урожайности 11,4-18,0 т/га (Стат. сб. сельское хозяйство РТ, 2007).

Лесостепь Поволжья относится к числу районов России благоприятных по природно-климатическим условиям для возделывания картофеля, что определяет важное народно-хозяйственное значение в регионе. Вместе с тем, в картофелеводстве России, в том числе Республики Татарстан в последние годы произошли существенные изменения. Практически повсеместно производство картофеля концентрируется в частном секторе - преимущественно в личных подсобных хозяйствах, которые стали основными производителями товарной продукции. В результате постоянного сокращения посевных площадей доля валовых сборов картофеля крупных сельскохозяйственных предприятий Республики Татарстан уменьшилось с 18,5 % (1996 г.) до 10,4 % (2006 г.), а крестьянских (фермерских) хозяйств увеличилась с 0,02 % до 2,7 %, в ЛПХ населения возросла с 81,5 до 87,0%.

Развитие картофелеводства и связанных с ним отраслей невозможно без масштабных инвестиций как государственных, так и частных, а также без использования современной техники и агротех-

нических приемов, высоких репродукций адаптированных отечественных и зарубежных сортов. Причиной сокращения посевных площадей является высокая трудоемкость культуры, слабая механизация, особенно уборочных и сортировальных работ, а главным образом, отсутствие широкой организационной и научно-обоснованной технологии возделывания этой культуры (Кузякин и др., 2000).

При разработке современных технологий возделывания картофеля следует учитывать сбалансированность макро - и микроэлементов, которая максимально полно удовлетворит потребности растений в элементах питания. При этом следует картофель размещать по лучшим предшественникам в научно-обоснованном севообороте, применять оптимальную глубину, способ посадки и площадь питания растений (Артемов, Макаров и др., 2002).

Исследования по изучению этих вопросов в благоприятных условиях для возделывания картофеля безусловно актуальны. Работа выполнена в соответствии с тематическим планом Татарского института переподготовки кадров агробизнеса на основании одиннадцатилетних исследований на полях Казанского ГАУ и Тат НИИСХ (1997-2006 гг.).

Целью исследовании явилось всесторонняя оценка сбалансированного уровня питания и совершенствование технологии возделывания различных сортов картофеля в условиях лесостепной зоны Поволжья.

Задачи исследований:

- выявить величину урожайности, формируемый за счет эффективного плодородия почвы и обосновать дозы удобрений под различные уровни урожайности с учетом биологических особенностей сорта, коэффициентов использования питательных веществ из почвы и удобрений;

- установить влияние препарата ЖУСС на рост, развитие и продуктивность картофеля при различных дозах удобрений;

- определить характер воздействия внекорневого внесения ЖУСС и расчетных доз удобрений на проявление патогенов картофеля, формирование урожайности, качество и лежкоспособность клубней;

- провести сравнительную оценку способов посадки (гладкий, гребневой, по предварительно-нарезанным гребням), сроков нарезки гребней (осенний, весенний), а также способов внесения минеральных удобрений (вразброс, локально) в сочетании с вышеуказанными приемами;

- установить влияние глубины посадки и площади питания на продуктивность картофеля;

- рассчитать энергетическую и экономическую эффективность изучаемых приемов технологии и выдать рекомендации производству.

Научная новизна. Впервые на серых лесных почвах Среднего Поволжья осуществлено комплексное исследование влияния внекорневого внесения хелатных форм микроудобрений в виде препаратов ЖУСС на картофельный агроценоз в зависимости от доз минеральных удобрений. Установлены основные механизмы положительного воздействия применения ЖУСС на формирование урожаев картофеля.

Проведены комплексные исследования по выявлению сроков, доз, способов внесения удобрений в сочетании со способами посадки и сроками нарезки гребней. Выявлены оптимальные способы и густота посадки, обеспечивающие получение наибольшей урожайности и высокую эффективность возделывания различных сортов картофеля. Установлены особенности фотосинтетической деятельности и формирование урожая картофеля в зависимости от изучаемых приемов.

Защищаемые положения:

1. Внесение удобрении в дозах, рассчитанных балансовым методом, исходя из агрохимических показателей почвы и местных коэффициентов использования питательных веществ из почвы и удобрений.

2. Двукратная внекорневая подкормка препаратами ЖУСС-2 и ЖУСС-1 на фоне внесения расчетных доз МРК оптимизирует минеральное питание картофеля, что приводит к стимуляции фотосинтетической деятельности растений и росту урожайности культуры.

3. Внесение расчетных доз удобрений в сочетании с внекорневой подкормкой ЖУСС-2 повышает устойчивость картофеля к грибным болезням.

4. Применение в период вегетации препаратов ЖУСС способствует повышению качества и лежкоспособности клубней картофеля.

5. Гребневой способ посадки картофеля на серых лесных почвах создает лучшие условия для работы листового аппарата, повышает фотосинтетический потенциал посевов, накопление сухой массы растений, снижает заболеваемость растений фитофторозом, повышает урожайность и качество клубней по сравнению с гладкой посадкой.

6. Наиболее оптимальным технологическим приемом является посадка картофеля по предварительно-нарезанным весной гребням в сочетании с локальным внесением минеральных удобрений.

7. Оптимальной дозой удобрений для раннеспелого картофеля сорта Тимо является при расчете балансовым методом на урожай-

ность 30 т/га, при котором получен самый высокий уровень рентабельности.

8. Оптимальная густота посадки среднераннего сорта картофеля Чародей на серых лесных почвах - 54,1 тыс. шт./га, глубина посадки 10-12 см.

Практическая значимость работы. Научные разработки и предложения, полученные в результате исследований, обеспечивают возможность получения хозяйствами разных форм собственности высоких урожаев картофеля хорошего качества. В лучшие годы по увлажнению при освоении наших рекомендаций урожайность клубней картофеля достигала до 40 т/га, при высокой окупаемости затрат.

Реализация результатов исследований. Основные результаты исследований опубликованы в научных статьях, которые используются в практической работе при возделывании картофеля и в учебном процессе Казанского ГАУ. Результаты НИР внедрены в технологию производства картофеля в хозяйствах Республики Татарстан на площади более 5 тыс. га. Экономический эффект от внедрения составляет 1,3 млн. рублей ежегодно.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 29 работ, в т.ч. 9 - в изданиях, вошедших в перечень ВАК РФ.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на международных (Москва, 1999), Всероссийских (Казань, 2002), региональных (Йошкар-Ола, 1999; Казань, 2000) научных конференциях; научных конференциях Казанского ГАУ и на научно-практических конференциях ТИПКА (1997-2007 гг.); на конференции молодых ученых АН РТ (2000), а также на Всероссийских научно-практических конференциях (Казань, 2005 г., Йошкар-Ола, 2007 г.).

Структура и объем работы. Экспериментальная часть изложена на 243 страницах машинописного текста, состоит из введения, 7 глав, выводов и предложений производству, включает 113 табл., 3 рис. Список литературы состоит из 410 наименований, в т.ч. 40 иностранных авторов.

2. ПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Экспериментальная работа проведена в 1997-2007 гг. на опытном поле ФГОУ ВПО «Казанский ГАУ» и ГНУ «Татарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства» Россельхозака-демии (ГНУ «ТатНИИСХ» РАСХН. Опыты проводили на серых лесных почвах Республики Татарстан.

Опыт № 1. Эффективность использования удобрений а препаратов ЖУСС при возделывании картофеля. Полевые опыты проводились на опытных полях Казанского ГАУ в 1997 - 1999 гг. Схема опытов:

1. Контроль.

2. ЖУСС-1-1 обработка, 0,05 % концентрация раствора.

3. ЖУСС-1-1 обработка, 0,1 % концентрация раствора.

4. ЖУСС-2-1 обработка, 0.05 % концентрация раствора.

5. ЖУСС-2-1 обработка, 0,1 % концентрация раствора.

6. ЖУСС-1-2 обработки, 0,05 % концентрация раствора.

7. ЖУСС-1-2 обработки, 0,1 % концентрация раствора.

8. ЖУСС-2-2 обработки, 0,05 % концентрация раствора.

9. ЖУСС-2-2 обработки, 0,1 % концентрация раствора.

Варианты опытов закладывались на фонах минерального питания: 1. Контроль - без удобрений.

2.1МРК с дозой, рассчитанной на 25 т/га клубней.

Почва опытных участков - серая лесная среднесуглинистая, со следующей агрохимической характеристикой: содержание гумуса -3,0 %, рНкс] сол. - 5,4, подвижного фосфора - 102 мг, обменного калия - 150 мг, подвижного бора - 0,46 мг, подвижной меди -4,29 мг, подвижного молибдена - 0,79 мг/кг почвы.

Площадь делянки общая 56 м", учетная 50 м". Повторность в опыте - трехкратная, размещение делянок последовательное, систематическое. Предшественник - озимая рожь по чистому пару.

Сорт картофеля среднеранний, голландской селекции - Марфона.

Первое опрыскивание выполняли в фазу бутонизация-цветение, последующее - через 10 дней. Расход рабочей жидкости - 300 л/га. Опрыскивание проводили вручную опрыскивателем ЭРА. Технология в опыте общепринятая в зоне.

Для опрыскивания использовали ЖУСС-1 (медь-борный) по ТУ 2189-001-27893776-97 и ЖУСС-2 (медь-молибденовый) по ТУ 2189-002-ОП-27893776-98. Препарат ЖУСС-1 - хелатный ком-

плекс с Си и В, среднее содержание Си - 3,5%, В - 0,56 %. Препарат ЖУСС-2 - хелатный комплекс с Си и Мо, среднее содержание Си -3,5%, Л/о-1,8%.

Дозы удобрений были установлены расчетно-балансовым методом на урожайность клубней 25 т/га, согласно результатам агрохимического анализа почвы и местных коэффициентов выноса и использования питательных веществ из почвы и удобрений.

Опыты по хранению картофеля закладывали в типовом хранилище учхоза КГАУ, клубни (с каждого варианта по 20 кг в трехкратной повторности) закладывались на хранение в ящиках. Контроль за режимом хранения осуществлялся ежедекадно с использованием термографа и гигрографа.

Опыт 2. Влияние способов посадки п внесения удобрений на формирование урожая картофеля. Полевые опыты проводились в 2001 - 2003 гг. Почва участка - серая лесная среднесуглини-стая. Содержание гумуса 3,0 %, легкогидролизуемого азота 110, Р2О5 - 93 мг, К20 - 120 мг на кг, рНкс: -5,8, сумма поглощенных оснований - 27,8 ммоль/100 г, гидролитическая кислотность - 5,2 ммоль / 100 г почвы, степень насыщенности основаниями - 86,6 %.

Полевые опыты проводились по следующей схеме:

1. Гладкая посадка с осенним внесением удобрений вразброс (контроль).

2. Посадка гребневой сажалкой с осенним внесением удобрений вразброс.

3. Посадка в предварительно нарезанные гребни с осени при внесении удобрений осенью вразброс.

4. Посадка в предварительно нарезанные гребни с осени, при внесении удобрений осенью локально.

5. Гладкая посадка с весенним внесением удобрений вразброс.

6. Посадка гребневой сажалкой с весенним внесением удобрений вразброс.

7. Посадка в предварительно нарезанные гребни весной, при внесении удобрений весной вразброс.

8. Посадка в предварительно нарезанные гребни весной, при внесении удобрений весной локально.

Фон для всех вариантов одинаковый: осенью вносили 40 т/га по-лулерепревшего навоза и расчетную дозу минеральных удобрений под планируемую урожайность картофеля сорта Невский 35,0 т/га (N40-68^30-45^87-94)?' Расчет доз удобрений под планируемую урожай-

ность провели балансовым методом. Общая площадь делянок 70 м2, учетная - 56 м". Повторность вариантов трехкратная.

Опыт 3. Влияние расчетных доз удобрений на урожай и качество клубней картофеля сорта Тимо.

Схема опыта:

1. Без удобрения (контроль);

2. Расчет на 25 т/га клубней (навоз 20 т/га + N9.40 Р9-5К29-54);

3. Расчет на 30 т клубней (навоз 30 т/га + N34.65 Р5-20К32-69);

4. Расчет на 35 т клубней (навоз 40 т/га + N53.90 Р)5-зоК46-ю2);

5. Расчет на 40 т клубней (навоз 40 т/га + N106-140 Рб5-8оКюз-14о)-

Опыты проводились в 2003-2005 гг. на се^ой лесной почве. Общая площадь делянки 67,2 м~, учетная - 56,0 м". Размещение вариантов последовательное. Повторность вариантов трехкратная. Предшественник - озимая рожь. Глубина посадки клубней 8-10 см. Посадку проводили клубнями средней фракции (60-65 г), предварительно пророщенными на свету. Густота посадки 55,0 тыс. клубней на 1 га, кроме опыта по изучению площади питания. Сорт - Тимо, репродукция - элита.

Опыты 4 и 5 по глубине и густоте посадки клубней сорта Чародей. Опыты проводили в 2004-2006 гг. Почва опытного участка светло - серая лесная, средне-суглинистого гранулометрического состава. Содержание гумуса 3,0 %, подвижного фосфора -92 мг, обменного калия 101 мг на кг почвы, рН-5,3. Применялись рекомендуемые дозы удобрений (^оРэдКэд), а также фон питания с использованием балансового метода расчета доз удобрений на урожайность клубней 30 т/га. Предшественник - озимая рожь. Норма посадки 55 тыс. клубней на 1 га. Повторность вариантов трехкратная, размер учетных делянок 56 м~.

Опыт 4. Глубина посадки клубней картофеля.

Фон питания: 1. Ш0Р9()К90. 2. Расчетные дозы рассчитывали балансовым методом на урожайность 30 т/га клубней: (навоз 20 т/га + N75-121 Р2О520-75 Кл0123-145). Посадку проводили в гребни, нарезанные весной.

Посадку клубней проводили на глубину 6 - 8 см, 8 -10 см, 10 -12 см, 12-14 см.

Опыт 5. Густота посадки.

1. 35,7 тыс. (70x40см). 4. 57,1 тыс.(70х25см).

2. 40,8 тыс. (70x35см). 5. 71,4 тыс.(70х20см).

3. 47,6 тыс. (70x30см). 6. 95,2 тыс.(70х15см).

Дозы удобрений рассчитывались балансовым методом на урожайность 30 т/га клубней, и они составили навоз 20 т/га + N75-121 Р2О5 20-75 K20i23-i45- Содержание легкогидролизуемого азота в почве 99 мг, Р2О5 - 83, К20 - 110 мг на кг почвы.

В опытах проводили следующие наблюдения, учеты и анализы:

1. Фенологические наблюдения за развитием растений по методике Государственного сортоиспытания. Одновременно проводились биометрические измерения.

2. Содержание сухого вещества в анализируемом материале (части растений) весовым методом. Высушивание проводили в сушильном шкафу при температуре 105°С в течение 6 часов.

3. Щелочно-гидролизуемый азот почвы по Корнфильду, подвижный фосфор по Кирсанову, обменный калий пламенно-фотометрическим методом, гумус по Тюрину. Определение pHKCi, обменной кислотности по методу ЦИНАО (ОСТ 4649-76) (Братчи-ков, Добрынина, 1987).

4. Валовое содержание микроэлементов в почве по Ринькису, подвижный марганец - персульфатным методом, подвижная медь и цинк - по Ринькису (Методы определения микроэлементов в почвах и растениях, 1984). Определение содержания микроэлементов в растениях атомно-абсорбционным методом на спектрометре АС-1 (сертификат 6186-97). Методика выполнения измерений МВИ 8.023-96 (сертификат 4426-96).

5. Учет площади листовой поверхности растений - методом высечек. Расчет листового фотосинтетического потенциала по методике A.A. Ничипоровича и др. (1961).

6. Содержание хлорофилла и каротиноидов по С.С. Баславской, О.М. Трубецковой (1964).

7. Чистая продуктивность фотосинтеза по формуле Кидда, Беста и Бриггса (A.A. Ничипорович и др., 1961):

ЧПФ = <ВгВ,)/(0,5 • Т • (Л,+Л2)), (2.1),

где: ЧПФ - чистая продуктивность фотосинтеза, г/м2 в сутки;

В2-В1 - разница в сухом весе между двумя последовательными пробами, г;

Л1 и Л2 - площадь листовой поверхности в начале и конце учетного периода, тыс. м";

Т - промежуток времени между наблюдениями, дни.

8. Учет распространенности и интенсивности развития болезней по А.Е. Чумакову, Т.П. Захаровой (1990).

9. Площадь под кривой развития болезни (ПКРБ) для фитофто-роза и макроспориоза по G. Shaner, R.E. Finney (1977) по формуле:

п

ПКРБ = У [(Pi+1 + Р;)/2] • [Tj+i + Tj] (2.2)

1 = I

где: Р - уровень поражения в i - наблюдение;

п - количество наблюдений;

Т - время наблюдений, дни.

10. Скорость инфекции для фитофтороза и макроспориоза рассчитывали по формуле Я. Е. Ван дер Планка (1966):

-if"-

где: х - доля пораженной ткани от 1;

At- промежуток времени между наблюдениями.

11. Биологическую эффективность применения препаратов против патогенов рассчитывали по формуле Аббота:

с%= -(рРк~Ро)-• 100

'к

где: С % - биологическая эффективность, %;

Рк - показатель развития болезни в контроле, %;

Р0 - показатель развития на обработанном (опытном) участке, %.

12. Активность полифенолоксидазы (о-дифенолоксидазы) определяли методом йодной пробы (Методика физиолого-биохимических исследований картофеля, 1989).

13. Активность пероксидазы по Бояркину (Методика физиолого-биохимических исследований картофеля, 1989).

14. Определение крахмала по Эверсу, нитратов - потенциомет-рическим методом (Методика физиолого-биохимических исследований картофеля, 1989).

15. Анализ структуры урожая по пробным копкам. Учет урожайности поделяночно, сплошной уборкой.

16. Определение NPK в клубнях методом мокрого озоления, азота - по Къельдалю, фосфора - колориметрическим методом, калия на пламенном фотометре (Методика физиолого-биохимических исследований картофеля, 1989).

17. Расчет экономической эффективности по методике СибНИИСХ.

18. Энергетическая оценка по методике биоэнергетической оценки технологии производства продукции растениеводства (1983).

19. Статистическая обработка данных методом дисперсионного анализа с повторениями по Б.А. Доспехову (1985). Дисперсионный ана-

лиз двухфактор-ного опыта с помощью программы статических обработок данных для Microsft Excel 97. (Корреляционно-регрессионный анализ с помощью программы Statistica ver. 5.5А for Windows).

3. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УДОБРЕНИЙ И ПРЕПАРАТА ЖУСС ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ КАРТОФЕЛЯ

Показатели фотосинтезнрующей деятельности растений. Максимальная величина листовой поверхности картофеля (29,5 тыс. м~/га) формировалась при двукратной некорневой подкормке ЖУСС-2 с применением 0,1 % раствора препарата на расчетном фоне минеральных удобрений. Применение некорневых подкормок хелатными формами микроэлементов на фоне NPK повышало и величину листового фотосинтетического потенциала (ЛФП) посадок картофеля. Так, максимальный уровень ЛФП (2522,7 тыс.м2 х суток на га) был при обработке ЖУСС-2 дважды за вегетацию с использованием 0,1 % концентрации раствора на расчетном фоне удобрений. Несколько ниже (2511,57 тыс.м" х суток на га) величина ЛФП была при двукратной подкормке раствором ЖУСС-1 в 0,05 % концентрации. Использование ЖУСС положительно повлияло на чистую продуктивность фотосинтеза (ЧПФ). Независимо от фона удобрений, двукратные обработки различными концентрациями ЖУСС способствовали более существенному росту ЧПФ по сравнению с однократной. В среднем за вегетацию максимальный уровень ЧПФ картофеля (4,58 г/м" сутки) наблюдался при использовании двух обработок ЖУСС-1 с 0,05 % концентрацией в сочетании с внесением NPK. По этому варианту на фоне без и с применением NPK отмечалось наибольшее содержание хлорофилла в листьях. Наибольший уровень коэффициента использования ФАР (1,80) был достигнут при использовании двух подкормок ЖУСС-2 (0,1 % концентрация раствора) на фоне расчетных доз NPK.

Развитие болезней. Применение ЖУСС-2 способствовало повышению устойчивости растений к болезням, развивающимся на ботве и клубнях картофеля. Так, двукратная обработка ЖУСС-2 снижала развитие фитофтороза на ботве за вегетацию на 59-65 %.

Использование некорневой подкормки ЖУСС ведет к накоплению в листьях картофеля ряда микроэлементов (Си, В, Мо). В связи с этим был проведен множественный корреляционно-регресионный анализ зависимости развития микозов на ботве перед уборкой урожая от содержания микроэлементов в листьях растений.

Для фитофтороза коэффициент множественной корреляции между показателями составил R=0,689, коэффициент детерминации -47,5 %, F,j,aKr.>Fo5, а уравнение регрессии имело вид:

У = 212,26-10,32 Си-33,51 Mo + 8,34 Я, (1)

где: у - площадь под кривой развития болезни для фитофтороза, усл. ед; Си, Мо, В - содержание в листьях перед уборкой урожая, соответственно, меди, молибдена и бора, мг/кг сухой массы.

Множественный корреляционно-регрессионный анализ показал, что для фитофтороза отмечается отрицательная зависимость его развития от содержания в листьях меди и молибдена и положительная связь для бора.

Минимальное распространение и развитие на клубнях парши обыкновенной было при двукратном опрыскивании ЖУСС-1 с 0,05 % концентрацией раствора. Снижение поражения клубней под воздействием ЖУСС-1 обусловлено тем, что входящий в состав препарата бор способствует повышению устойчивости картофеля к данному актиномицету.

Внесение ЖУСС при некорневой подкормке повышало также устойчивость клубней к поражению черной паршой (ризоктонио-зом), что особенно сильно проявились на расчетном фоне NPK.

Активность окислнтелыш-восстановнтсльных реакций. Среди механизмов активного естественного иммунитета растений важное значение имеют ферменты группы оксидаз - пероксидаза, полифенолоксидаза (О-дифенолоксидаза) и др. (Tripathi et all., 1974; Рубин, Арциховская, Аксенова, 1975; Хеинару, 1974; Деворол, 1980; Арчаков, 1983; Романенко и др., 1999).

Во всех вариантах с подкормкой ЖУСС отмечалось повышение активности оксидаз в листьях. Наибольший прирост активности ферментов был для 0,1 % раствора ЖУСС-2: прирост активности к контролю полнфенолоксидазы составил 17 %, пероксидазы - 20 %. Отмеченный в вариантах с ЖУСС рост активности ряда оксидаз позволяет сделать вывод о том. что некорневая обработка картофеля препаратами, прежде всего ЖУСС-2, способствует повышению иммунитета растений к инфекционным болезням, что может служить одной из причин уменьшения поражения ботвы и клубней различными патогенами в опытных вариантах.

Урожайность, структура урожая. Наибольший прирост урожайности картофеля (на 4,9 т/га или 26 % к контролю) был получен при двукратном опрыскивании ЖУСС-2 в 0,1 % концентрации на расчетном фоне NPK. При применении двух обработок ЖУСС-1 в 0,05% концентрации в сочетании с внесением основного удобрения прирост урожайности составил 3,7 т/га (19 %) (табл. 1).

Обработка за вегетацию дважды медь-борсодержащим препаратом ЖУСС-1 способствовала стимуляции клубнеобразования, что привело к существенному росту количества клубней, сформировав-

шихся на одном растении. Наиболее значительно данный эффект проявился при применении 0,05 % раствора ЖУСС-1, когда на фоне без удобрений увеличение количества клубней на одном растении составило 44 %, а на фоне №К - 38 % к показателю в контроле.

Некорневая подкормка ЖУСС способствовала увеличению массы клубней и существенному росту эффективности внесенных расчетных доз МЖ. Наибольшая окупаемость д.в. внесенных туков полученным урожаем клубней была при применении двух обработок ЖУСС-2 в 0,1 % и ЖУСС-1 в 0,05 % концентрации. В первом случае она составила 51 кг клубней на 1 кг д.в. внесенных ЫРК, во втором -38 кг (нормативный показатель по зоне - 23 кг).

Таблица 1-Урожайность картофеля при применении ЖУСС, т/га, _1997- 1999гг. Среднеранний сортМарфона.____

Вариант Год В сред- Прибавка

нем за 3 от приема

1997 1998 1999 года т/га %

Без удобрений

Контроль 13,1 11,2 15,7 13,3

1обр. ЖУСС-1,0,05% 13,8 11,0 16,0 13,6 0,3 1,4

1обр. ЖУСС-1,0,1% 13,5 10,9 16,2 13,5 0.2 1,0

1 обр. ЖУСС-2,0,05% 13,9 11,4 17,6 14,3 1,0 5,1

1 обр. ЖУСС-2, 0,1% 14,7 13,1 17,2 15,0 1,7 8,7

2 обр. ЖУСС-1,0,05% 15,2 14,0 18,8 15,9 2,6 13,9

2 обр. ЖУСС-1,0,1% 13,6 11,6 17,8 14,3 1,0 5,1

2 обр. ЖУСС-2, 0,05% 14,9 11,7 18,1 14,9 1,6 8,2

2 обр. ЖУСС-2, 0,1% 16,0 15,1 19,2 16,7 3,4 18,0

N82-97,7? о-7Кпз-124,5 (расчет на 25 т/га)

Контроль 21,8 14,7 20,6 19,0

1 обр. ЖУСС-1, 0,05% 22,1 16,8 20,8 19,8 0,9 4,6

1обр. ЖУСС-1, 0,1% 21,6 15,2 21,6 19,4 0,4 2,3

1 обр. ЖУСС-2,0,05% 21,4 15,2 21,0 19,2 0,2 0,9

1обр. ЖУСС-2,0,1% 22,6 22,8 22,0 22,6 3,7 19,2

2 обр. ЖУСС-1,0,05% 23,2 18,3 22,6 21,1 2.1 11,1

2 обр. ЖУСС-1,0,1% 22,5 16,1 21,2 20,0 1,0 5,3

2 обр. ЖУСС-2, 0,05% 22,8 16,7 22,1 20,8 1,8 9,3

2 обр. ЖУСС-2, 0,1% 23,6 25,1 23,2 23.9 4.9 26,0

НСР05 для дел. 1 пор. 0,54 1,46 0,64

НСР05 для дел. 2 пор. 0,45 0,67 0,54

НСРоз А (удобрение) 0,18 0,49 0,21

НСР05 В (прием) 0,31 0,48 0,38

НСР05 АВ 0,70 3,55 1,03

Качество продукции. Некорневая подкормка ЖУСС способствовала повышению содержания крахмала в клубнях, особенно на фоне без удобрений. Максимальная крахмалистость клубней была при использовании ЖУСС-1 дважды за вегетацию с 0,05 % концентрацией рабочего раствора. Наибольший сбор крахмала с 1 га был получен при применении двух обработок ЖУСС-2 с 0,1 % концентрацией раствора: на фоне без удобрений в данном варианте опыта сбор крахмала по сравнению с контролем вырос на 46 %, на фоне ЫРК - на 25 %. Внесение расчетных доз минеральных удобрений несколько повышало содержание нитратов в клубнях, однако, их уровень был ниже показателей ПДК. Среди изучаемых вариантов выделяется вариант с двумя обработками ЖУСС-2 с 0,1 % концентрацией раствора, где на обоих фонах минерального питания отмечалось достоверное снижение содержание N03 в клубнях по сравнению с контролем.

На фоне расчетных доз содержание ТМ в клубнях понижалось за исключением хрома. В целом внесение хелатных форм микроудобрений не привело к повышению уровня накопления ТМ выше значений ПДК. Отсутствие риска накопления ТМ в клубнях выше допустимого уровня на фоне расчетных доз минеральных удобрений и при некорневой подкормке ЖУСС подтверждает выводы ряда исследователей (Гайсин, 1989; Ильин, 1991), что сбалансированное применение макро- и микроудобрений снимает эффект опасного повышения концентрации тяжелых металлов в продукции.

Лежкость клубней в период хранении. Использование ЖУСС положительно повлияло на лежкость клубней. Наибольшая лежкоспо-собность клубней в период хранения была при двух обработках 0,1% раствором ЖУСС-2. Основной причиной улучшения лежкости клубней картофеля под влиянием ЖУСС является снижение потерь, обусловленных гниением продукции в период хранения. Так, применение на фоне №К двух обработок раствором ЖУСС-2 с 0,1 % концентрацией уменьшило отход частично-загнившнх клубней в 7,8 раза и абсолютно загнивших - в 5Д раза по сравнению с контролем.

Вынос микроэлементов растениями. Внесение расчетных доз минеральных удобрений способствовало повышению выноса микроэлементов как на единицу продукции, так и на 1 га посадок. Действие ЖУСС наиболее ярко проявилось при применении двукратных обработок. Использование двух внекорневых подкормок ЖУСС-1 привело к существенному росту выноса бора растениями. Так, в варианте с двумя подкормками 0,05 % раствором ЖУСС-1 вынос бора

на 1 т урожая по сравнению с контролем вырос в 1,99 раза на фоне без удобрений, на фоне NPK, соответственно, - в 1,86 раза. Аналогичное влияние по отношению к молибдену оказал ЖУСС-2, особенно при применении 0,1 % концентрации раствора препарата, когда вынос к показателям в контроле превышал в 5,5-6,3 раза.

Увеличение выноса меди также отмечалось при двукратной обработке ЖУСС. В целом, использование хелатных форм микроудобрений на фоне сбалансированных доз минеральных способствовало большему хозяйственному выносу элементов питания с единицы площади, по сравнению с показателями для контрольного фона.

Поглощение и вынос макроэлементов растениями. Внесение расчетных доз NPK привело к росту потребления растениями макроэлементов. Однако, соотношение N:P:K при этом не изменялось. Подкормка микроудобрениями приводит к заметной активизации процессов поглощения азота, фосфора и калия растениями из почвы. Наибольшие значения коэффициентов использования N и К из почвы и удобрений наблюдались при применении ЖУСС-2 с 0,1 % концентрацией раствора при двукратном и однократном опрыскивании. Существенное повышение коэффициентов использования азота из вносимых минеральных удобрений в вариантах с ЖУСС-2 обусловлено тем, что молибден играет важную роль в азотном режиме растений.

Экономическая эффективность. Проведенная экономическая оценка показала, что максимальный уровень рентабельности возделывания картофеля - 63 % (в контроле 35 %) и наибольший прирост величины чистого дохода с 1 га - (14171 руб./га) к показателям в контроле были получены при двукратной некорневой обработке раствором ЖУСС-2 с 0,1 % концентрацией на расчетном фоне NPK. Несколько ниже (уровень рентабельности - 49 %, прирост чистого дохода к контролю - 8571,96 руб./га) были в варианте с двумя обработками 0,05% рабочим раствором ЖУСС-1 на фоне NPK.

Энергетическая оценка. Наибольшие величины выхода чистой энергии (прирост к контролю в зависимости от фона - на 5462 -9694 МДж/га) и коэффициента превращения энергии (2,27-2,41) были при двух обработках 0,1 % рабочим раствором ЖУСС-2. Для варианта с двумя обработками 0,05 % раствором ЖУСС-1 коэффициенты превращения энергии составили 2,18-2,34 против 1,89-2,21 в контроле.

4. ВЛИЯНИЕ СПОСОБОВ ПОСАДКИ И ВНЕСЕНИЯ УДОБРЕНИЙ НА ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЯ КАРТОФЕЛЯ

Фотосинтетнческая деятельность растений. Площадь листьев растений картофеля изменялась в довольно широких пределах. В среднем за три года в зависимости от варианта она составляла от 40,2 до 45,8 тыс. м~ на та. Наибольшая площадь листьев (45,8 тыс. м7га) формировалась при посадке клубней в предварительно нарезанные гребни весной, при локальном внесении минеральных удобрений. В этих вариантах опытов площадь листьев превышала контрольный вариант на 13,9 %.

Обнаружена связь фотосинтетического потенциала с площадью листовой поверхности и продолжительностью вегетационного периода растений. Способы посадки и применения удобрений увеличивали фотосинтетический потенциал. С увеличением фотосинтетического потенциала возрастала урожайность картофеля, особенно это заметно при посадке его в предварительно нарезанные гребни при локальном внесении удобрений.

Урожайность картофеля. Способы посадки картофеля по-разному влияли на урожайность. При гладкой посадке урожайность клубней составила 25,31 т/га (табл. 2). Сравнивая гладкую посадку с последующим образованием гребней, с осенним и весенним внесением удобрений (вар. 2), отмечаем увеличение урожайности на 1,38 т/га. Высокая прибавка урожайности клубней установлена от способов посадки - 3,65 т/га (вар. 3). Наибольший же прирост (+ 4,25 т/га) отмечен при посадке по предварительно нарезанным гребням с осени + локальное удобрение с осени (вар. 4), а также в вар. 8 (весенняя нарезка гребней + локальное удобрение) + 6,26 т/га.

Таким образом, определяя суммарную прибавку урожайности в результате модификации способов посадки, сроков и способов внесения удобрений, можно отметить, что наибольший эффект получен при посадке в предварительно нарезанные гребни с локальным, внесением удобрений (4,25 и 6,26 т/га).

Таблица 2 -Урожайность картофеля в зависимости от способов посадки и применения удобрений, 2001-2003 гг.

Варианты опыта Урожайность клубней, т/ га

2001 г 2002 г 2003 г средняя

1.Гладкая посадка с осенним вне-

сением удобрений вразброс (кон-

троль) 28,64 16,86 30,45 25,31

2.Посадка с одновременной на-

резкой гребней с осенним внесе-

нием удобрений вразброс 29,98 18,01 32,10 26,69

З.Посадка в предварительно на-

резанные гребни с осени при вне-

сении удобрений осенью враз-

брос. 32,10 20,18 34,62 28,96

4. Посадка в предварительно на-

резанные гребни с осени, при

внесении удобрений осенью ло-

кально. 32,48 21,05 35,16 29,56

5. Гладкая посадка с весенним

внесением удобрений вразброс. 29,85 18,10 31,65 26,53

б.Посадка с одновременной на-

резкой гребней с весенним вне-

сением удобрений вразброс. 30,16 18,45 32,45 27,02

7.Посадка в предварительно на-

резанные гребни весной, при вне-

сении удобрений весной враз-

брос. 30,48 19,01 33,05 27,51

8. Посадка в предварительно на-

резанные гребни весной, при вне-

сении удобрений весной локаль-

но. 34,10 3,45 37,16 31,57

НСРоз, т/га 0,70 1,36 0,86

Экономическая эффективность. Как показывают расчеты, самая низкая себестоимость картофеля (1365 руб./т) в варианте, где посадку проводили в предварительно нарезанные гребни весной с локальным внесением удобрений. Благодаря снижению себестоимости, уровень рентабельности на этом варианте опыта была самой высокой и составила 119,7 %.

5. УДОБРЕНИЕ КАРТОФЕЛЯ СОРТА ТИМО

Показатели фотосинтетической деятельности растений. Наибольших размеров площадь листьев достигла к концу цветения независимо от фона питания. В варианте без удобрения наибольшая площадь листьев составила 31,42 тыс. м"/га. При внесении удобрений в расчете на запланированные уровни урожайности: 25 т/га клубней она была выше в 1,12 раза, для 30 т/га в 1,23, для 35 т/га в 1,41 и для 40 т/га - 1,52 раза выше по сравнению с аналогичным показателем в контроле без удобрений.

Сумма ФП за вегетацию в варианте без применения удобрений достигла 1539 тыс. м' х суток на 1 га (далее единиц), на фоне рассчитанном на урожайность 25 т/га - 1759; 30 т/га - 1987; 35 т/га -2304; 40 т/га - 2530 тыс. единиц. То есть с увеличением фона питания этот показатель закономерно возрастал. Разница между крайними вариантами составила в 1,64 раза.

Чистая продуктивность фотосинтеза по вариантам опыта в течение вегетации по фазам роста и развития растений картофеля колебалась в пределах от 1,32 до 7,76 г/м* в сутки.

В варианте без удобрения урожайность сухой биомассы составила 5,80 т с 1 га, а при втором уровне урожая она была - на 2,32, при третьем - на 3,94, при четвертом - на 4,42, при пятом на 5,32 т/га выше. Скорость нарастания клубней в сутки с начала клубнеобра-зования до уборки в зависимости от фона питания повышалась от 31,67 г/м* на контроле (без применения удобрений) до 58,81 г/м" в варианте, где удобрения рассчитывались на планируемую урожайность 40 т/га клубней.

В варианте без применения удобрений на каждую тысячу единиц ФП растения формировали 12,56 кг, во втором, рассчитанном на урожайность 25 т/га — 15,37, в третьем для уровня 30 т/га - 16,33, в четвертом для уровня 35 т/га - 14,77 и в пятом для уровня 40 т/га -14,64 кг клубней.

По мере его увеличения закономерно повышался и коэффициент использования ФАР. В варианте, где удобрения вносились в расчете на планируемую урожайность клубней 40 т/га его величина составила 3,24 %, что в 1,09 раза выше по сравнению с уровнем 35 т/'га, в 1,14 раза с уровнем 30 т/га и в 1,91 раза выше контрольного варианта, где удобрения не вносились.

Динамика содержания элементов пнтання. В зависимости от вариантов опыта в фазе всходов растения картофеля содержали от

4,15 до 4,73 % азота, а к уборке урожая его содержание уменьшилось в 2,94-3,61 раза. Концентрация фосфора в надземной части растений в фазе всходов составила 0,70-0,82 %, а к уборке его количество уменьшилось в зависимости от фона питания в 1,40-1,41 раза. Калий в растениях картофеля содержался в наибольшем количестве, в фазу всходов растения содержали 5,27 - 6,65 %, а в период уборки -37,19-43,15 % от первоначальной величины.

Урожайность картофеля. Внесение расчетных доз удобрений под картофель позволило значительно повысить урожайность (табл. 3). Запланированные уровни урожайности 25, 30, 35 и 40 т/га были получены в более благоприятном по влагообеспеченности 2004 г., и самая низкая во всех вариантах была в засушливом 2005 г. В среднем же за три года урожайность клубней без применения удобрений (эффективное плодородие) составило 18,15 т/га. На фоне, рассчитанном на урожайность 25 т/га - 25,85 т/га или 103,4 %, на фоне для 30 т/га - 31,28 т/га или 104,3 %, на фоне для 35 т/га - 32,94 т/га или 94,1 %, на фоне для 40 т/га - 35,80 т/га или 89,5 % от запланированной.

Таким образом, при естественной влагообеспеченности в условиях среднего Поволжья надежно достигается запланированная урожайность в 30 т/га. При дальнейшем же увеличении доз удобрений на планируемые 35 и 40 т/га клубней решение задачи можно обеспечить лишь при регулируемой влагообеспеченности через прием орошения.

Таблица 3 - Урожайность картофеля сорта Тимо в зависимости от ______фона питания, т/га, 2003-2005 гг. __

Уровень за- 2003 г 2004 г 2005 г Средняя Отклонение

планированной от програм-

урожайности, мы

т/га т/га %

Без удобрений 17,20 21,16 16,10 18,15 - -

25 24,47 29,63 23,45 25,85 +0,85 +3.40

30 31,92 34,04 28,58 31,28 +1,28 +4,26

35 31,87 36,45 30,51 32,94 -2,06 -5,89

40 35,92 39.10 32,40 35,80 -4,20 -10,50

НСР 0.5 0,53 1,26 0,31

Качество клубней картофеля. Фактически, в первом варианте, в среднем за три года содержание крахмала в клубнях составило 14,61 %, во втором - 14,85 %, в третьем - 14,10 %, в четвертом

13,81 % и в пятом 13,65 %. Т.е. крахмалистость не изменялась до второго варианта (расчет доз на 25 т/га). А далее она снижалась: при внесении удобрений на уровень 30 т/га - на 0,51 %, на уровень 35 т/га - на 0,80 %, на уровень 40 т/га - на 0,96 %. Или снижение находилось на доказуемом уровне (НСР обычно от 0,3 до 0,8 %, Ю. Карцев). Поэтому при использовании расчетных доз удобрений на планируемые урожаи картофеля свыше 25 т/га необходим самостоятельный поиск приемов, который позволяет удержать крахмалистость на неудобренном фоне. Однако, сбор крахмала с единицы площади возрастал по мере повышения фона питания за счет роста урожайности (табл. 4).

Исследования свидетельствует, что внесение умеренных доз удобрений, по изучаемому сорту не приводит к снижению содержания витамина С в клубнях, и лишь повышенные нормы минеральных удобрений, рассчитанные на урожайность 40 т/га, на 0,3 мг % снизили его содержание по сравнению с контролем без внесения удобрений.

Таблица 4 - Показатели качества клубней картофеля сорта Тимо в _ зависимости от фона питания, 2003-2005 гг. ______

Уровень за- Содержание Содержание Содержа- Сбор крах-

планированной крахмала, % витамина С, ние нитра- мала с 1 га,

урожайности, мг %. тов, мг/кг т

т/га

Без удобрений 14,61 16,1 51,1 2,83

25 14,85 16,5 62,1 3,83

30 14,10 16,5 67,4 4,41

35 13,81 16,0 72,4 4,55

40 13,65 15,8 85,4 5,15

Во все годы исследований, на всех вариантах содержание нитратов в клубнях оказывалось ниже ПДК. Однако с увеличением вносимых норм их содержание несколько увеличивалось. В среднем за три года, в варианте без удобрения содержалось 51,1 мг/кг нитратов, во втором - 62,1 мг/кг, в третьем - 67,4 мг/кг, в четвертом - 72,4 мг/кг и в пятом - 85,4 мг/кг, то есть по сравнению с вариантом без удобрения содержание нитратов увеличилось в 1,21-1,67 раза.

На основании этих данных можно сделать заключение о том, что внесение сбалансированных по элементам питания доз №К обеспечивает производство клубней с экологически безопасным содержанием нитратов.

Вынос элементов пнтания п нх использование нз почвы и удобрений. О количестве питательных веществ, потребляемом растениями, судят по выносу с урожаем. В наших опытах выявлено некоторое повышение выноса ЫРК на единицу урожая с увеличением фона питания. Самым высоким вынос на 1 т клубней и соответствующее количество ботвы был на повышенном фоне, рассчитанном на урожайность 40 т/га клубней н составил: азота 6,17 кг, фосфора 2,26 кг, калия 9,88 кг, а самым низким - на контроле без применения удобрений (азота - 4,42, фосфора - 2,05, калия - 7,19 кг).

В среднем за три года исследований растениями картофеля из почвы использовалось 17,2 % азота, 9,6 % фосфора и 22,0 % калия. Из органических удобрений растения усвоили 39,9 % азота, 27,2 % фосфора и 50,7 % калия. Из внесенных минеральных удобрений на фоне, рассчитанном на урожайность 40 т/га, азота использовалось 34,6 %, фосфора 16,8 %, калия 50,7 %, вместо 60,20 и 70 % взятых для расчета.

Энергетическая и экономическая эффективность. Затраты энергии в зависимости от фона удобрений составили от 19,52 на контроле до 30,45 ГДж/га на фоне, рассчитанном на урожайность 40 т/га. Производство чистой энергии с увеличением фона питания повышалось на 6,63-17,09 ГДж/га. Наибольший (2,88) коэффициент превращения энергии был на фоне, рассчитанном на урожайность клубней 30 т/га. На этом же варианте был и самый высокий уровень рентабельности - 114,6%, а чистый доход составил 58484 руб. с 1 га.

6. ГЛУБИНА ПОСАДКИ

Развитие растений. Оптимальная глубина посадки обеспечивает более благоприятные условия для прорастания клубней а формирования урожая, создает лучшие условия для ухода и уборки картофеля. Данные сроков появления всходов показывают, что увеличение глубины посадки с 6-8 и 8-10 до 10-12 см привело к задержке всходов на 1-2 дня, а посадка на 12-14 см - на 2-4 дня. Внесенные удобрения не оказали влияния на сроки появления всходов.

Урожайность и товарность клубней. Учет урожайности показал, что на фоне удобрений МмРэдКдо она была наибольшей при посадке на глубину 10-12 см (24,84 т/га), на втором фоне - 31,98 т/га. При более глубокой посадке (12-14 см) урожайность снижалась, на фоне ЫбоРэдКзд даже по сравнению с уменьшением глубины посадки до 6-8 см. Так, по сравнению с глубиной посадки 6-8 см углубление

посадки до 10-12 см увеличило урожайность на фоне ^оРэдКдо на 2,20 т/га, на фоне удобрении, рассчитанных на урожайность 30 т/га -на 3,05 т/га. Максимальная урожайность (31,98 т/га) была получена на фоне удобрений, рассчитанном балансовым методом на 30 т/га, при глубине посадки 10-12 см (табл. 5).

Таблица 5 - Урожайность картофеля сорта Чародей в зависимости _от фона питания и глубины посадки, 2004-2006 гг._

Фон питания Глубина посадки, см Урожайность т/га ± от контроля, т/га

2004 г 2005 г 2006 г средняя

МбоРэоКэо 6-8 8-10 10-12 12-14 22,89 24,57 26,10 21,61 23,99 26,21 26,27 22,98 21,04 21,75 22,16 21,65 22,64 24,17 24,84 22,08 + 1,53 + 2,20 -0.56

Расчет на 30 т/га 6-8 8-10 10-12 12-14 32,53 34,81 35,98 31,61 29,81 32,51 34,57 31,55 24,45 24,97 25,40 24,60 28,93 30,46 31,98 29,26 +1,83 + 3,05 + 0,33

НСР05 дел. 1 пор. НСРоэ дел. 2 пор. НСРоз А НСР05 В НСР05 АВ 3,934 1,885 1,967 1 -л -1 1,610 0,532 0,433 0,266 0,306 1.817 0,228 0,421 0,114 0,297 0.279

Экономическая эффективность. Анализ экономической эффективности возделывания картофеля показал, что при посадке на глубину 10-12 см на обоих фонах питания получен наибольший чистый доход (44570 и 64130 руб./га) и уровень рентабельности (81,3 и 100,5 %). А себестоимость единицы продукции при этом оказывалась наименьшей (2205 и 1995 руб./т).

7. ГУСТОТА ПОСАДКИ

Урожайность. Урожайность клубней значительно зависела от густоты посадки. В среднем за три года наибольшая урожайность (31,35 т/га) сформировалась при густоте посадки 57,1 тыс. клубней на 1 га. Наименьшей она была при густоте посадки 35,7 тыс. клубней на 1 га и составила 25,51 т/га. Повышение густоты посадки до

40,8 тыс. обеспечило существенное увеличение урожайности (+1,20 т/га), до 57,1 тыс. - на 5,84 т/га (табл. 6).

При посадке картофеля с различной густотой важное значение имеет урожайность за вычетом семян. В наших опытах при вычете семян урожайность была выше также при густоте посадки 57,1 тыс. клубней и составила 27,92 против 23,37 т/га при густоте посадки 35,7 тыс. клубней на 1 га.

Таблица 6 - Урожайность клубней картофеля сорта Чародей

в зависимости от густоты посадки, т/га, 2004-2006 гг.

Густо- Урожайность, т/га Прибавка

та по- урожай-

садки, 2004 г 2005 г 2006 г средняя за выче- ности,

тыс. том се- т/га

шт./га мян

35,7 27,59 26,40 22,54 25,51 23,37 -

40,8 29,40 27,10 23,65 26,71 24,26 1,20

47,6 33,16 30,15 24,46 29,25 26,39 3,74

57,1 36,08 32,91 25,06 31,35 27,92 5,84

71,4 34,25 33,12 23,91 30,43 26,14 4,92

95,2 29,18 32,10 23,10 28,13 22,42 2,62

НСРоз 0,55 0,64 1,04

Необходимо отметить, что по мере увеличения густоты посадки до 95,2 тыс. урожайность за вычетом семян снизились на 5,5 т/га по сравнению с густотой посадки 57,1 тыс. клубней на 1 га.

Структура и товарность урожая. Число и масса клубней с одного куста, а также средняя масса одного клубня закономерно снижались по мере роста числа растений на единице площади. Так, средняя масса одного клубня по мере увеличения густоты посадки от 35,7 тыс. до 95,2 тыс. клубней на 1 га снизилась - на 34,3 г, а число клубней - на 1,9 шт./куст.

По мере повышения густоты посадки доля мелких и средних клубней в урожае увеличивалась. Так, по мере повышения густоты посадки от 35,7 до 95,2 тыс. клубней на 1 га доля мелких клубней увеличилась с 7,1 до 14,6 %, средней фракции - с 48,1 до 59,1 %, а доля крупных клубней, наоборот, снизилась с 44,7 до 26,2 %. По мере загущения посадки соответственно снижалась общая товарность урожая. Если при густоте посадки 35,7 тыс. товарность составила 92,8, то при самой большой густоте - 95,2 тыс. клубней - до 85,3 %.

Экономическая эффективность. Увеличение густоты посадки до 47,6 тыс./га, несмотря на некоторое повышение производственных затрат на 1 га, повышало уровень рентабельности до 99,0 %. Однако, наибольший чистый доход (60910 руб. с 1 га) был получен при посадке 57,1 тыс. клубней/га. Это значительно превышает по экономической эффективности варианты с посадкой 35,7 тыс./га и особенно 71,4 и 95,2 тыс. клубней/га. При загущении посадки свыше 57,1 тыс./га значительно увеличивались производственные затраты и себестоимость продукции, резко снижался уровень рентабельности и размер чистого дохода с 1 га.

8. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Изложенный в диссертации материал результатов полевых опытов, лабораторных исследований и производственной проверки позволяет сделать следующие выводы:

1. Применение двукратных внекорневых подкормок препаратами ЖУСС на фоне расчетных норм удобрений приводит к росту потребления среднеранним картофелем макро- и микроэлементов, что способствует повышению уровня обеспеченности растений элементами питания. Наибольшие значения коэффициентов использования N. Р:0< п К;0 из почвы и удобрений наблюдались при применении ЖУСС-2 с 0,1 % концентрацией раствора.

2. Применение на расчетном фоне ОТК двух обработок 0,1 % раствора ЖУСС-2 способствует формированию наибольшей листовой поверхности растений, повышению коэффициента использования ФАР на 0,36 % и активности ферментов на 8-20 %. Полученные результаты свидетельствуют о выраженном положительном влиянии применения препаратов ЖУСС и, прежде всего, ЖУСС-2 на повышение устойчивости картофеля к грибным болезням.

3. Использование ЖУСС-2 во все годы исследований способствовало снижению развития фитофтороза на ботве и клубнях картофеля. Проведенные лабораторные опыты на искусственном инфекционном фоне (листовые диски) и на агаровой среде подтвердили данный эффект. Наименьшее заражение клубней паршой обыкновенной обеспечивалось при двукратном опрыскивании раствором ЖУСС-1 с 0,05 % концентрацией. Применение ЖУСС на фоне ИРК способствовало повышению устойчивости клубней к черной парше (ризоктониозу).

4. Наибольшая урожайность в опытах получена на фоне !\ТРК при двух обработках раствором ЖУСС-2 с 0,1 % концентрацией (прибавка к контролю 4,90 т/га или 26 %). Среди вариантов с ЖУСС-1 наилучшие показатели были с применением 0,05 % раствора препарата (прибавка к контролю 2,1 т/га или 11 %). Максимальная товарность продукции - 95 % получена при применении двух подкормок ЖУСС-2 с 0,1 % концентрацией раствора. Обработка растений ЖУСС-2 приводила к снижению накопления нитратов в клубнях. Использование внекорневого внесения препаратов ЖУСС не привело к повышению уровня накопления тяжелых металлов выше значений ПДК.

5. Максимальный уровень рентабельности возделывания картофеля - 63 % (в контроле 35 %) и наибольший прирост величины чистого дохода с 1 га (14171 руб./га по отношению к контролю) получен при внекорневой подкормке раствором ЖУСС-2 с 0,1 % концентрацией. Несколько более низкие экономические показатели (уровень рентабельности - 49 %, прирост чистого дохода на 8571 руб./га) отмечались для варианта с двумя обработками 0,05 % рабочим раствором ЖУСС-1. Наибольшие значения коэффициента превращения энергии (2,27-2,41) были получены при двух обработках 0,1 % раствором ЖУСС-2.

6. При гребневой посадке в сочетании с локальным внесением удобрений формировался более мощный листовой аппарат, повышались чистая продуктивность фотосинтеза и фотосинтетический потенциал посевов.

7. Наибольшая урожайность была получена в варианте, где посадку проводили в предварительно нарезанные гребни весной с локальным внесением минеральных удобрений (31,57 т/га при 25,31 т/га на контроле). В этом варианте посадки уровень рентабельности составил 119,7 % при 86,2 % на контроле, при заметном снижении себестоимости продукции и увеличении прибыли с 1 га.

8. На фоне, рассчитанном на получение 25 т/га клубней, в среднем за три года урожайность по сорту Тимо составила 25,8 т/га (103,4 %), при расчете доз 30 т/га - 31,3 т/га (104,2 %), при расчете на 35 т/га- 32,9 т/га (94,1 %) и расчете на 40 т/га - 35,8 т/га или 89,5 % от запланированного. Наибольший чистый доход - 58,4 тыс. руб./га, наивысшая рентабельность - 114, 6 % и самый высокий коэффициент энергетической эффективности были получены на варианте с расчетными дозами удобрений на урожайность 30 т/га клубней картофеля.

9. При расчете доз удобрений на планируемый высокий уровень урожайности свыше 30 т/га применять установленные нами дифференцированные коэффициенты использования элементов питания из минеральных удобрений: по азоту - 34,6 %, по фосфору - 16,8 %, по калию -50,7 % вместо средне справочных, соответственно, 60,20 и 70 %.

10. Оптимальная глубина посадки на серой лесной почве для среднераннего сорта картофеля Чародей составила 10-12 см, при которой на фоне ^оРооКэо урожайность была выше на 2,20 т/га по сравнению с глубиной посадки 6-8 см (22,64 т/га). На фоне, рассчитанном на получение 30 т клубней/га, прибавка составила 3,05 т/га при урожайности 28,93 т/га на варианте с глубиной посадки 6-8 см.

11. На светло-серых лесных почвах Республики Татарстан урожайность клубней картофеля сорта Чародей повышалась с увеличением нормы посадки до 57,1 тыс. клубней на 1 га. Разница в урожае при дальнейшем увеличении густоты посадки математически недоказуема. При этом снижалась товарность урожая, повышался выход семенных клубней.

12. Коэффициент водопотребления на 1 т клубней в значительной мере варьировал от изучаемых агроприемов. При использовании по предварительно-нарезанным гребням + локальное удобрение он был наименьшим (95,4 т/т) против гладкой посадки (123,0 т/т). При внесении удобрений в расчете на 30 т/га он составлял 84,3 т/т против 126,2 т/т на неудобренном фоне.

Предложения производству

1. Для серых лесных почв среднего Поволжья ввести в адаптивную технологию возделывания картофеля систему удобрений, включающую внесение расчетных доз на уровень планируемого урожая до 30 т/га. Использование расчетных доз удобрений на более высокий уровень планируемых урожаев сочетать с приемами регулирования влагообеспеченности почвы.

2. С целью повышения урожайности, содержания крахмала и снижения заболеваемости клубней грибными заболеваниями, начиная с фазы бутонизации-цветения, проводить 2 внекорневых подкормок раствором медь-молибденового ЖУСС-2 в концентрации 0,1 % (расход 0,6 л/га) или медь-борного ЖУСС-1 в концентрации 0,05 % (расход 0,3 л/га).

3. На светло-серой лесной почве применять наиболее эффективные элементы механизированной технологии возделывания картофеля, включающие весеннюю нарезку гребней + локальное внесе-

ние минеральных удобрений, как превосходящие гладкую, гребневую посадку, осеннюю нарезку гребней и разбросной способ внесения туков.

4. Агрохимической службе при расчете доз удобрений на планируемый высокий уровень урожайности свыше 30 т/га клубней картофеля применять дифференцированные коэффициенты использования элементов питания из минеральных удобрений в год внесения: по азоту 34,6 %, по фосфору - 16,8 %, по калию - 50,7 % вместо среднесправочных, соответственно, 60, 20 и 70 %.

СПИСОК РАБОТ ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Ведущие рецензируемые научные журналы, определенные ВАК Минобрнауки России:

1. Сафин, Р.И. Роль оптимизации минерального питания растений в снижении пестицидной нагрузки при производстве картофеля / Р.И.Сафин, М.Ш.Тагиров, И.А.Гайсин // Агрохимический вестник,-2001.-№6.- С.34-37.

2. Тагнров, М.Ш. Безвирусный семенной материал в Республике Татарстан / М.Ш.Тагиров // Достижения науки и техники АПК,-2007.-№ 3.- С. 13-14.

3. Гайнутдинов, М.Т. Эффективность выращивания раннеспелых сортов картофеля в зависимости от способа посадки / М.Т. Гайнутдинов, В.П. Владимиров, Т.А.Чекмарев, М.Ш.Тагиров // Картофель и овощи,- 2007. -№7,- С.5.

4. Тагиров, М.Ш. Для реализации инновационного потенциала аграрной науке нужна государственная поддержка / Картофель и овощи.- 2007. -№8.-С.4-5.

5. Тагиров, М.Ш. Отрабатываем агротехнику сорта картофеля Чародей / М.Ш.Тагиров, Л.М.Егоров, А.Ф.Ахметшин // Картофель и овощи,- 2007. - №8. - СЛ.

6. Тимофеев, В.Ф. Приемы повышения урожая семенного картофеля / В.Ф.Тимофеев, М.Ш.Тагиров, В.П.Владимиров, Л.М.Егоров // Картофель и овощи,- 2007. - №8. - С. 10-11.

7. Тагиров, М.Ш. Сортировка семенных клубней по массе и плотности эффективна / М.Ш.Тагиров, Н.Ф.Хусаинов, В.П.Владимиров, Л.М.Егоров // Картофель и овощи.- 2007. - №8. - С.12.

8. Владимиров, В.П. Фотосинтетическая деятельность посадок картофеля и ее влияния на формирование урожая клубней /

B.П.Владимиров, М.Ш.Тагиров, // Вестник РАСХН.- 2008. - №6. -

C.57-59.

9. Тагиров, М.Ш. Формирование урожайности картофеля в зависимости от способов сортировки семенных клубней / М.Ш.Тагиров, В.П.Владимиров, Н.Ф.Хусаинов // Вестник КГАУ .2008. - №2. (8 июнь). - С. 132-136.

Монографии и научные статьи:

1. Гансин, И.А. Характер действия хелатных комплексов на картофель при внекорневом внесении /И.А.Гайсин, Р.И.Сафин,

М.Ш.Тагиров [и др.] // Технологические ресурсы повышения продуктивности сельскохозяйственных культур в современных системах земледелия: кн. - Казань: Изд-во КГСХА, 1999. - С.61-62.

2. Гайсин, И.А. Эффективность применения комплексов микроэлементов на картофеле в зависимости от фона удобрений / И.А.Гайсин, Р.И.Сафнн, М.Ш.Тагиров, М.М.Ильясов // Регуляторы роста и развития растений: материалы У международной конферен-ции.-М.: Изд-во ТСХА, 1999. - С.168.

3. Сафин, Р.И. Биологическая активность хелатных форм микроудобрений против патогенов картофеля / Р.И.Сафин, М.Ш.Тагиров, М.М.Ильясов, И.А.Гайсин // Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства: кн.- Йошкар-Ола: Изд-во МарГУ, 2000. - С. 129-130.

4. Тагиров, М.Ш. Влияние внекорневого внесения жидких удоб-рительно-стимулирующих составов (ЖУСС) на продуктивность, устойчивость к болезням и качество картофеля в зависимости от фона минерального питания / М.Ш.Тагиров, И.А.Гайсин, М.М.Ильясов, Р.И.Сафин // Плодородие почв, удобрение, урожай: кн. - Казань: Изд-во ДАС, 2001. - С. 146-149.

5.Тагиров, М.Ш. Оценка роли хелатных форм микроудобрений (препараты ЖУСС) в адаптивных технологиях возделывания картофеля на серой лесной почве: дис. ...канд. сельхоз. наук. / М.Ш.Тагиров // Дис. ... канд. сельхоз. наук. - Казань, 2002. -197с. -Библигр.: 178 назв.

6.Хадеев, Т.Г. Опыт внедрения биологических факторов в земледелии Республики Татарстан / Т.Г.Хадеев, Р.С.Шакиров, М.Ш.Тагиров [и др.] // Слагаемые эффективного агробизнеса: обобщение опыта и рекомендации. Часть 1. Земледелие и растениеводство. - Казань, 2005. - с. 55-63.

7. Тагиров, М.Ш. Формирование урожайности картофеля сорта Тимо при различных фонах питания / М.Ш.Тагиров, В.П.Владимиров, Н.В.Ситникова, М.Т. Гайнутдинов // Проблемы в агропромышленном комплексе и пути их решения: материалы всеросс. научно-практ. конф., 17-18 мая 2005 г.-Казань, 2005. - С. 120-123.

8. Владимиров, В.П. Влияние приемов предпосадочной обработки почвы на урожайность картофеля / В.П.Владимиров, М.Ш.Тагиров, В.И.Аппаков // Проблемы в агропромышленном комплексе и пути их решения: материалы всеросс. научно-практ. конф., 17-18 мая 2005 г. - Казань, 2005. - С. 123-125.

9. Владимиров, В.П. Влияние различных способов подготовки семян на урожайность н качество клубней картофеля / В.П.Владимиров, П.А.Чекмарев, М.Ш.Тагиров, Д.И.Паспеков // Проблемы в агропромышленном комплексе и пути их решения: материалы всеросс. научно-практ. конф., 17-18 мая 2005г. - Казань, 2005.-С.25-130.

10. Тагиров, М.Ш. Формирование урожайности картофеля сорта Луговской на различных фонах питания / М.Ш.Тагиров, В.П.Владимиров, Д.И.Паспеков // Проблемы в агропромышленном комплексе и пути их решения: материалы всеросс. научно-практ. конф., 17-18 мая 2005г. - Казань, 2005. - С. 147-149.

11. Тагиров, М.Ш. Семена золотой фонд урожая / М.Ш.Тагиров // Нива Татарстана. - 2006. - № 5-6. - С. 64-65.

12. Тагиров, М.Ш. Формирование урожайности картофеля при разных способах посадки, сроков и способов внесения удобрений / М.Ш.Тагиров // Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства: сб. научн. тр.:- Йошкар-Ола, 2007. - С.144-150.

13.Тагиров, М.Ш. Практические рекомендации по возделыванию картофеля в условиях Республики Татарстан / М.Ш.Тагиров, В.П. Владимиров, Л.М. Егоров И Научно-практические рекомендации. -Казань:, 2007. - 28с.

14. Владимиров, В.П. Современное состояние и вопросы технологии возделывания картофеля / В.П.Владимиров, М.Ш.Тагиров, Л.М.Егоров, С.В.Владимиров, Н.Ф.Хусаиноа // Нива Татарстана.-2008.-№2-3. -С.7-10.

15. Тагиров, М.Ш. Возделывание картофеля в Республике Татарстан / М.Ш.Тагиров, В.П.Владимиров // Казань: Фолианть, 2008. - 40с.

16. Тагиров, М.Ш. Научные разработки Татарского НИИСХ для повышения эффективности АПК/ М.Ш.Тагиров // Повышение эффективности растениеводства и животноводства - путь к рентабельному производству: материалы всеросс. научн.- практ. конф., 67 февраля, Казань, 2008. - С. 3-8.

17. Замалиева, Ф.Ф. Проблемы семеноводства картофеля / Ф.Ф.Замалиева, М.Ш.Тагиров // Картофель: селекция, семеноводство, технология: материалы XV заседания Инновационного совета НИУ Урала, Западной Сибири, Поволжья и Северного Казахстана по картофелеводству, 24-25 июля, Казань, 2008. - С. 9-15.

18. Тагиров, М.Ш. Урожай картофеля и качество клубней зависят от сорта и агротехники / М.Ш.Тагиров, В.П.Владимиров, М.Т.Гайнутдинов [и др.] // Нива Татарстана. - 2008. - № 5. - С. 32-36.

19. Замалиева, Ф.Ф. Проблемы организации семеноводства картофеля / Ф.Ф.Замалиева, М.Ш.Тагиров // Нива Татарстана. - 2008. -№ 6. - С. 32-36.

20. Тагиров, М.Ш. Технологические приемы повышения эффективности возделывания картофеля в условиях лесостепи Поволжья / М.Ш.Тагиров // Казань: Академия наук РТ «ФЭН», 2008. - 168 с. (монография).

Формат 60x84 1/16 Гарнитура Times New Roman, 10 Усл. п. л. 2. Тираж 100. Заказ 321.

Отпечатано в ООО «ИПЦ «Экспресс-Формат» 420087, Казань, ул. Даурская, 20, Тел.: (843) 298-64-05, тел./факс.: 298-64-15.