Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Продуктивность и качество клубней различных по спелости сортов картофеля в условиях лесостепи Среднего Поволжья

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Продуктивность и качество клубней различных по спелости сортов картофеля в условиях лесостепи Среднего Поволжья"



ВЛАДИМИРОВ Сергей Владимирович

ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО КЛУБНЕЙ РАЗЛИЧНЫХ ПО СПЕЛОСТИ СОРТОВ КАРТОФЕЛЯ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПИ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

Специальность 06.01.01— общее земледелие, растениеводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Йошкар-Ола - 2013

3 7 ОКТ 2013

005536190

Работа выполнена на кафедре ресурсосберегающих технологий производства сельскохозяйственной продукции и лесного комплекса ФГБОУ ДПОС «Татарский институт переподготовки кадров агробизнеса» в 2009-2012 гг.

Защита состоится « 29 » ноября 2013 г. на заседании диссертационного совета ДМ 212.116.02 в ФГБОУ ВПО «Марийский государственный университет» по адресу: 424002 г. Йошкар-Ола, ул. Красноармейская, 71, ауд. 320.

Факс: 8(8362) 424017, e-mail: atf @ marsu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Марийский государственный университет».

Автореферат разослан « Zb октября 2013 г.

Научный доктор сельскохозяйственных наук, профессор

руководитель: Фомин Владимир Николаевич

Официальные доктор сельскохозяйственных наук, профессор оппоненты: Шашкаров Леонид Геннадьевич

кандидат сельскохозяйственных наук Ильясов Марс Магсумович

Ведущая организация:

ГНУ «Марийский НИИСХ Россельхозакадемии»

Ученый секретарь диссертационного совета

Н.Ф. Маслова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Картофель - одна из важнейших полевых культур, обладающая высоким потенциалом урожайности, для полной реализации которой необходимо использовать технологические приемы, обеспечивающие наилучшие условия для роста растений в конкретной зоне возделывания. Питательная ценность клубней определяется оптимальным соотношением органических и минеральных веществ, содержанием высококачественного белка. Картофель справедливо называют «вторым хлебом» из-за высокого потребления на душу населения: 110 кг в России и 162 кг - в Республике Татарстан.

На долю России приходится более 14 % мирового сбора картофеля. В 2011 году в хозяйствах всех категорий его выращивали на 2,23 млн. га, валовой сбор составил 32,68 млн. т при средней урожайности 14,8 т/га. В Республике Татарстан за последние 5 лет (2007-2011 гг.) картофель выращивали на площади 96,7 тыс. га. Валовой сбор составил 1 млн. 388 тыс. т, урожайность 17,3 т/га.

Картофель отличается высокой потенциальной продуктивностью, которая у некоторых сортов достигает 50-80 т/га. Однако достижение такой урожайности невозможно без адаптации растений к конкретным агроклиматическим условиям и энергосберегающей агротехнологии выращивания. При этом возникает необходимость в расширении ассортимента сортов разной скороспелости для разностороннего использования с высокими товарными качествами клубней. В настоящее время на сельскохозяйственном рынке появилось много сортов отечественной и зарубежной селекции, выращивание которых без достаточной проверки увеличивает риск нестабильности урожайности и экономических показателей производства. Для внедрения их в производство необходимо разрабатывать ресурсосберегающие технологии возделывания. В связи с этим актуальным является изучение особенностей формирования урожайности новых сортов, и их комплексная оценка при выращивании.

Цель и задачи исследований. Цель исследований - изучить особенности формирования урожайности у 9 сортов картофеля отечественной и зарубежной селекции разных групп спелости в условиях лесостепи Среднего Поволжья при возделывании на серой лесной почве среднего гранулометрического состава. Выявить и рекомендовать производству сорта картофеля наиболее адаптированные к условиям региона. Определить наиболее эффективную дозу минеральных и органических удобрений при применении хелатных форм микроудобрений (ЖУСС-1 и ЖУСС-2).

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- изучить особенности роста и развития сортов картофеля разных групп спелости отечественной и зарубежной селекции;

- установить параметры фотосинтезирующего аппарата для различного уровня урожайности, обеспечивающие высокую продуктивность разных сортов;

- выявить сортовые особенности в накоплении хозяйственного урожая с учетом его структурных компонентов;

- определить урожай и показатели качества клубней у разных сортов;

- определить оптимальные дозы минеральных и органических удобрений для получения максимального урожая клубней у картофеля сорта Ароза;

- изучить показатели качества клубней в зависимости от доз минеральных и органических удобрений, определить вынос ЫРК на 1 т клубней и соответствующего количества ботвы и коэффициенты выноса №К из почвы и удобрений;

- дать экономическую оценку сортам разного срока созревания.

Научная новизна. Впервые на серой лесной почве Республики Татарстан проведена оценка 9-ти сортов картофеля отечественной и зарубежной селекции по группам спелости, определена структура урожая. Установлены высокопродуктивные, пластичные и адаптивные к агроэкологиическим условиям региона сорта картофеля, обеспечивающие получение высоких устойчивых урожаев. Для раннего сорта Ароза установлены оптимальные дозы минеральных и органических удобрений на фоне хелатных форм микроудобрений (ЖУСС-1 и ЖУСС-2).

Практическая ценность работы заключается в определении оптимальной структуры сортов для условий региона. Производству рекомендованы сорта картофеля, обеспечивающие получение 32,1-40,3 т/га клубней, 119,8-178,4 тыс. руб./га условно-чистого дохода с рентабельностью 132-190 %. При выращивании картофеля сорта Ароза на серой лесной почве высокий (22,6 т/га) урожай, чистый доход (73,0 тыс. руб./га) и уровень рентабельности 106% обеспечила доза Ы^оР^оКш-

Положения, выносимые на защиту:

1. Наиболее высокую урожайность клубней с высоким содержанием крахмала в лесостепной зоне Среднего Поволжья формируют раннеспелые сорта Спринт, Фелокс. Сорта Импала, Ред Скарлетт и среднеранний Рождественский формировали высокий урожай, однако содержание крахмала в клубнях при этом снижалось.

2. Изучаемые сорта целесообразно возделывать в условиях лесостепи

Среднего Поволжья.

3. Применение возрастающих доз органических и минеральных удобрений на фоне обработки клубней перед посадкой хелатными микроэлементами ЖУСС-1 и последующей обработки вегетирующих растений ЖУСС-2 ока-

зывает положительное влияние на рост и развитие, фотосинтетическую деятельность, формирование урожая клубней и повышает эффективность возделывания культуры.

4. Повышение доз минеральных удобрений с М60РбоКбо до И^оР^оКш увеличило вынос питательных веществ единицей урожая: азота с 5,58 до 6,60 кг/т, фосфора с 2,28 до 2,67, калия с 7,54 кг/т до 9,94 кг/т. Коэффициенты использования минеральных удобрений при этом не изменялись. При повышении дозы органических удобрений с 60 до 80 т/га коэффициенты использования питательных веществ снижались.

Реализация результатов исследований. Основные результаты исследований опубликованы в научных статьях, которые используются при возделывании картофеля в хозяйствах различных форм собственности. Полученные результаты внедрены в хозяйствах Алькеевского и Кукморского районов Республики Татарстан.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на Всероссийских научно-практических конференциях Казанского ГАУ, Татарского института переподготовки кадров агробизнеса (Казань, 2009-2012), Международной интернет конференции Казанского (Приволжского) федерального университета (2012).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 научных статей, в том числе 3 в журналах, рекомендованном ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 228 страницах, содержит 58 таблиц, 8 рисунков, состоит из введения, 4 глав, выводов, рекомендаций производству и приложений. Список литературы включает 295 наименований, в том числе 36 иностранных авторов.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводили в 2009-2012 гг. на опытном поле кафедры ресурсосберегающих технологий ФГБОУ ДПОС «Татарский институт переподготовки кадров агробизнеса». Почва опытного участка № 1 серая лесная сред-несуглинистого гранулометрического состава имела следующие агрохимические характеристики: рН - 5,5-5,7; содержание гумуса - 3,09-3,27 %; легко-гидролизуемого азота - 142-165 мг/кг; подвижного фосфора - 156-163, обменного калия - 178-191 мг/кг почвы. Во втором агрохимические показатели были следующими: рН - 5,4-5,6; содержание гумуса - 3,2-3,4 %; легкогидро-лизуемого азота - 132-144 мг/кг; подвижного фосфора - 126-129, обменного калия - 165-180 мг/кг почвы.

Технология выращивания основывалась на применении высокопроизводительной техники ЗАО КОЛНАГ. В первом опыте для посадки использовали элитные семенные клубни, во втором - первой репродукции с массой

60-65 г. Предшественник - озимая рожь. Густота посадки в первом опыте 55,0 тыс., во втором - 60,4 тыс. клубней на га, глубина посадки 10-12 см. Общая площадь делянки - 72 м2, учетная - 60 м2. Осенняя подготовка почвы включала: после уборки предшественника лущение стерни дисковыми лущильниками на глубину 6-8 см, а через 10-12 дней вспашку оборотными плугами. Во втором варианте (фон) клубни обрабатывали 0,5 %-раствором ЖУСС-1 (10 л/т), и двукратно во время вегетации растения - 0,2 % раствором ЖУСС-2 из расчета 500 л/ га в фазе бутонизации и через две недели.

Объектом исследований служили сорта: раннеспелые - Спринт, Фе-локс, Импала, Ред Скарлетг, Ароза, среднеранние - Рождественский, Адретга, Невский и среднеспелый Роко. В первом опыте удобрения вносили в дозах рассчитанных балансовым методом на получение 40 т клубней с 1 га. Ежегодно вносили 40 т/га навоза и минеральные удобрения: в 2009 г. — N70P6oKi32, в 2010 г. -N101P70K143, в 2011 г. -N87P65Ki4i.

Схема опыта № 2: 1. Без удобрений (контроль). 2. Микроэлементы в составе ЖУСС-1 и ЖУСС-2 (Фон). 3. Фон + N60P6oK6o- 4.Фон + N90 РЛ- 5. Фон + N120 Pi2oKi2o- 6. Фон + Ni so P150K150. 7. Навоз 60 т/га. 8. Навоз 80 т/га.

В опытах проводили следующие наблюдения, учеты и анализы: фенологические наблюдения за ростом и развитием растений - по методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1985). Содержание сухого вещества и воды в растениях, почве определяли весовым методом. Щелочногидролизуемый азот почвы определяли по Корнфилду, подвижный фосфор - по Кирсанову, обменный калий - пламенно-фотометрическим методом, гумус - по Тюрину; рН солевой, гидролитическую кислотность - по методу ЦИНАО (ОСТ 4649-76); листовую поверхность и листовой фотосинтетический потенциал - по методике А. А. Ничипоровича (1963); чистую продуктивность фотосинтеза рассчитывали по формуле Кидда, Веста и Бриг-гса (Ничипорович и др., 1963). Содержание крахмала определяли по Эверсу, нитратов - потенциометрическим методом, витамина С - по И.К. Мурри. Структуру урожая анализировали по пробным копкам, урожайность учитывали поделяночно, сплошной уборкой. NPK в клубнях определяли методом мокрого озоления, азот - по Къельдалю, фосфор - колориметрическим методом, калий - на пламенном фотометре. Содержание микроэлементов в растениях определяли химическими и атомно-абсорбционным методами на спектрометре АС-1 (сертификат 6186-97), методика выполнения измерений МВИ 8.023-96 (сертификат 6186-97); влажность почвы - весовым методом. Пораженность болезнями и сохранность клубней определяли по методике ВАСХНИЛ (1973, 1991). Экономическую эффективность рассчитывали по методике СибНИИСХ; статистическую обработку данных - по Б. А. Доспе-хову с использованием программ Microsoft Excel 97 (1985). Для корреляцион-

но-регрессионного анализа применяли программы Statistica ver. 5.5А for Windows.

Метеорологические условия вегетационных периодов в годы исследований были разными. Поскольку 2010 г. характеризовался дефицитом влаги, в первом опыте было проведено 2 полива (в фазе бутонизации и цветения).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Фотометрические параметры посадок. Изучаемые сорта различались по темпам роста, количеством стеблей и высоте растений. Более интенсивным первоначальным ростом обладали раннеспелые сорта Импала, Спринт и Фелокс и среднеранний Невский.

Максимальную площадь листьев формировали раннеспелые сорта Спринт (46,7 тыс. м2/га), Фелокс (45,4 тыс. м2/га), Импала (44,8 тыс. м2/га). В засушливом 2010 году, несмотря на поливы, площадь листьев была значительно ниже по сравнению с 2009 и 2011 гг., это можно объяснить высоким температурным режимом во время вегетации растений. Более высокие показатели площади листьев имели сорта Фелокс (32,0 тыс. м2/га), Спринт (31,1 тыс. м2/га), Ароза (31,1 тыс. м2/га), Ред Скарлетг (30,0 тыс. м2/га), самая низкая (25,5 тыс. м2/га) площадь листьев была у сорта Роко.

Фотосинтетический потенциал у изучаемых сортов изменялся от 3209 тыс. м2 х суток/га (сорт Роко) до 3796 тыс. м2 х суток/га (сорт Спринт). Выявлены сорта, у которых увеличение фотосинтетического потенциала сочеталось с ростом урожайности. Это раннеспелые сорта Спринт, Фелокс, Импала, Ред Скарлетт, среднеранний Рождественский. Начало накопления урожая клубней в основном совпало с началом бутонизации, у сортов Спринт, Ред Скарлетт, Импала, Невский оно начиналось более интенсивно.

Устойчивость сортов картофеля к болезням. Выявлено, что 7 из 9 сортов поражались фитофторозом. Распространению этой болезни в 2009 и 2011 гг. способствовали влажная теплая погода с достаточным количеством осадков. Клубневой анализ, проведенный после прохождения лечебного периода в 2009 и 2011 гг., выявил поражение некоторых сортов обыкновенной и черной паршой, а также фитофторозом и сухой гнилью. Наиболее устойчивыми к поражению ботвы фитофторозом были сорта Спринт, Рождественский, Ароза, Роко, Ред Скарлетт. Наиболее опасными болезнями являются гнили. Ими поражались зарубежные сорта Фелокс - 0,3 %, отечественные -Невский и Рождественский. Общая степень поражения различными видами парши колебалась от 0,1 до 0,5 %. Клубни большинства сортов поражались обыкновенной паршой (ОП), процент поражения варьировал от 0,1 % (Спринт, Импала, Рождественский) до 0,2% (Фелокс, Ред Скарлетт, Ароза), 0,3 % (Адретга, Роко), 0,4 % (Невский).

Урожайность. Выявлено, что прирост урожая клубней зависят от биологических особенностей сорта и агроклиматических условий, но в большей мере - от влагообеспеченности растений во время вегетации. Урожайность картофеля сильно зависела также от сорта. Самая низкая (32,1 т/га) урожайность клубней была у сорта Роко, у сорта Ароза прибавка составила 4,4 т/га, а у сорта Рождественский - 8,8 т/га (табл. 1).

Таблица 1 - Урожайность сортов картофеля разных групп спелости, т/га, 2009-2011 гг.

Сорт Год

2009 2010 2011 Средняя за 3 года

Спринт 51,4 21,5 48,2 40,4

Фелокс 55,8 18,5 44,6 39,6

Импала 58,4 20,6 43,4 40,8

Ред Скарлетг 57,0 21,1 39,5 39,2

Ароза 48,5 20,5 40,5 36,5

Адретга 57,2 14,6 40,1 37,3

Невский 50,6 21,7 39,2 37,2

Рождественский 56,1 19,5 47,1 40,9

Роко 47,0 13,7 35,7 32,1

НСР05 0,3 0,3 0,6

В зависимости от сорта, согласно данным таблицы 1, урожайность варьировала от 32,1 до 40,9 т/га. В более благоприятных условиях увлажнения 2009 г. наиболее высокие урожаи клубней формировали сорта: раннеспелые Импала (58,4 т/га), Ред Скарлетг (57,0 т/га), Фелокс (55,8 т/га), среднеранние Адретга (57,2 т/га), Рождественский (56,1 т/га). В засушливом 2010 г. при применении полива высокой урожайностью клубней характеризовались раннеспелые сорта: Спринт (21,5 т/га), Ред Скарлетг (21,1 т/га), Импала (20,6 т/га), и Ароза (20,5 т/га) и среднеранний сорт Невский (21,7 т/га). Менее урожайными в 2010 г. были сорта: среднеранний сорт Адретга (14,6 т/га) и среднеспелый Роко (13,7 т/га). Разница урожайности сортов в этом году достигла 7,2 т/га, выше 20 т/га обеспечили 5 из 9 изучаемых сортов (20,5-21,7 т/га). Следовательно, на серой лесной почве в лесостепи Среднего Поволжья в благоприятных погодных условиях при одинаковом количестве растений на 1 га или при применении орошения изучаемые сорта формируют высокие урожаи.

Структура и товарность урожая. Формирование урожая происходило в зависимости от разных компонентов продуктивности. Масса клубней одного растения зависела от их числа и средней массы. Средняя масса клубней (82,3 г) была выше у сорта Фелокс, а самой меньшей (62,3 г) у сорта Роко. Соотношение клубни: ботва ((Кхоз) в зависимости от сорта составило 67,5-72,8 %.

Все сорта имели относительно высокую товарность клубней. Это можно объяснить высоким качеством посадочного материала и достаточной обеспеченностью питанием и влагой во время вегетации в 2009 и 2011 гг., а также поливов в 2010 г. Несмотря на поливы в 2010 г. высокая температура воздуха отрицательно отразилась на формировании урожая и товарности клубней. Эти показатели были значительно ниже по сравнению с 2009 и 2011 гг. В среднем за три года товарность в зависимости от сорта изменялась от 80,35 % у сорта Роко до 90,42 % у сорта Фелокс.

Доля мелких клубней (до 40 г) была больше у среднеспелого сорта Роко, меньше — у сорта Фелокс. Доля средних по массе клубней (40-80 г) по сортам отличалась незначительно. Так, меньше (59,62 %) она была у сорта Рождественский, больше (65,91%) - у сорта Ред Скарлетт. Крупных клубней (более 80 г) больше содержалось в урожае сорта Спринт (28,0 %), Фелокс (27,96 %) и Импала (27,87 %).

Показатели качества клубней. Содержание сухого вещества в клубнях зависело от сорта и условий вегетационного периода. Так, в 2010 г. его содержание в клубнях, несмотря на повышенную температуру, было ниже по сравнению с 2009 и 2011 гг. (табл. 2).

Таблица 2 - Показатели качества клубней, 2009-2011 гг.

Сорт Содержание сухого вещества, % Содержание крахмала, % Провитамин А (каротин), мг% Витамин С, мг% Содержание нитратов, мг/кг

Спринт 23,8 18,8 0,38 20,2 27,6

Фелокс 21,7 13,5 0,36 14,8 31,3

Импала 20,5 16,9 0,30 19,1 34,7

Ред скарлет 21,1 15,6 0,32 18,5 37,2

Ароза 21,0 14,2 0,31 18,4 31,2

Адретта 21,2 14,9 0,26 19,6 25,6

Невский 20,3 13,3 0,28 18,2 39,5

Рождественский 20,9 14,0 0,28 24,1 29,7

Роко 21,3 15,3 0,26 15,7 28,8

Больше сухого вещества (23,8 %), согласно данным таблицы 2, содержали клубни сорта Спринт, меньше (20,3 %) - сорта Невский.

Содержание крахмала в клубнях довольно сильно различалось по сортам и изменялось от 13,3 % у сорта Невский и до 18,8 % - у сорта Спринт. Высоким содержанием крахмала также отличался раннеспелый сорт Импала, у которого оно на 2,1 % уступало сорту Спринт. У раннеспелого сорта Ред Скарлетт содержание крахмала составило 15,6 %, что на 3,2 % ниже, по сравнению с сортом Спринт. У раннеспелого сорта Ароза, среднеранних

Адретта и Рождественский существенных различий в содержании крахмала не отмечалось.

Наиболее высоким содержанием провитамина А обладали сорта картофеля с желтой мякотью, за исключением сорта Адретта. Так, сорта Адретта, Невский, Рождественский и Роко в клубнях в среднем за три года содержали провитамина А 0,26-0,28 мг% на сырое вещество. Сорта Ароза и Ред Скар-летт - 0,31-0,32 мг% , Фелок и Спринт - 0,36-0,38 мг%.

Содержание витамина С в клубнях изменялось от 15,7 мг% у сорта Роко до 24,1 у сорта Рождественский, а количество нитратов было ниже предельно допустимых концентраций.

Определение кулинарных качеств клубней изучаемых сортов выявило, что большей разваримостью характеризовались из раннеспелых сортов Спринт, Фелокс и Ред Скарлетт, средней - сорт Невский и Роко. Не разваривались клубни у раннеспелых сортов Импала, Ароза. Сильно мучнистыми были клубни сорта Спринт, мучнистыми - раннеспелые сорта Фелокс, Ред Скарлетт, среднеранние Невский и Адретта, слабо мучнистыми - раннеспелый сорт Импала и среднеспелый Роко. Мяготь раннеспелого сорта картофеля Ароза была восковидная.

Все изучаемые сорта имели приятный запах. Отличными вкусовыми качествами обладали раннеспелый сорт Импала и среднеранний Адретта. Хорошие вкусовые качества отмечены у сортов Спринт и Ред Скарлетт, удовлетворительные - у раннеспелых сортов Фелокс, Ароза, среднераннего сорта Невский и среднеспелого сорта Роко. Через 24 часа после варки цвет мякоти картофеля изменился у раннеспелых сортов Фелокс и Ред Скарлетт.

Экономическая эффективность. Для расчета экономической эффективности мы использовали среднюю стоимость реализуемого картофеля, удобрений, ГСМ, химических и биологических препаратов, а также эксплуатацию основных средств за 2009-2011 гг. Стоимость 1 т клубней в 2009 и 2011 гг. равнялась 6,0 тыс. руб., в 2010 г. - 10,0 тыс. руб., 1 т элитного Семенного материала - 15,0 тыс. руб. Расчеты экономической эффективности проводили ежегодно, а потом выводили среднюю, так как урожайность и реализационная цена по годам отличались, экономические показатели не всегда строго зависели от средней урожайности. Расчеты показали, что в условиях лесостепи Среднего Поволжья возделывание всех изучаемых сортов экономически выгодно. При средней урожайности от 32,1 до 40,9 т/га с 1 га получено от 119,8 до 178,4 тыс. руб. условно-чистого дохода. Рентабельность в зависимости от сорта изменялась от 132 до 190 %, а себестоимость 1 т клубней - от 2292 до 2838 руб. Более высокий условно-чистый доход обеспечили сорта Импала (178,4 тыс. руб.), Рождественский (177,8), Спринт (177,2), Фелокс (169,1), Невский (159,3 тыс. руб.). Таким образом, из ранней группы спелости выявлены более продуктивные сорта: Импала, Фелокс и Спринт, среднеранних - Невский и Рождественский. У среднеспелого сорта Роко экономические показатели были ниже.

Рост и развитие картофеля в зависимости от фона питания

Фотосинтетическая деятельность. На удобренных вариантах площадь листьев была выше, чем на контроле без удобрений (табл. 3). В условиях недостаточного увлажнения 2010 года растения картофеля не смогли сформировать большую площадь листьев. В фазе бутонизации ее показатели в зависимости от фона питания изменялись от 12,2 тыс. м2/га на контроле до 25,3 тыс. м2/га - при внесении 80 т/га органических удобрений. К фазе цветения ассимиляционная поверхность возрастала и в зависимости от фона питания составила 18,1-28,8 тыс. м2/га.

В среднем за три года в фазе цветения площадь листьев растений составляла 23,0-46,7 тыс. м2/га. К уборке площадь листьев растений на всех вариантах значительно снизилась и была в пределах 11,6-17,8 тыс. м /га. Таблица 3 - Элементы продуктивности посадок картофеля сорта Ароза в зависимости от фона питания, в среднем за 2010-2012 гг.

Вариант S макс., тыс. м2/га Урожай сухой биомассы, т/га ЧПФ, г/м2 х сутки Использование ФАР, %

Без удобрений 23,0 5,052 5,36 1,02

Микроэлементы-фон 27,8 5,845 5,26 1,18

Фон + N6o РбоКво 32,6 6,991 4,57 1,42

ФОН + N90 Р90К90 37,2 7,721 4,31 1,56

ФОН + N120 Р120К120 42,5 8,456 4,08 1,71

®OH + N15oP,5oK,5o 46,7 9,108 3,89 1,85

Навоз 60 т/га 40,6 8,173 4,36 1,65

Навоз 80 т/га 42,7 8,555 4,02 1,66

Картофель сорта Ароза заканчивает накопление сухого вещества ботвы в период полного цветения растений. Нарастание надземной массы протекало неравномерно от одной фазы к другой. В период от образования бутонов до цветения наряду с максимальным приростом вегетативной массы происходит образование и рост клубней. За этот короткий промежуток времени масса сухого вещества ботвы увеличилась в 1,08-1,34 раза по отношению к его массе в фазе бутонизации.

Интенсивное накопление сухой массы растений продолжалось до уборки, а во вторую половину вегетации оно происходило в основном.за счет роста клубней. В варианте без удобрений сухая биомасса составила 5,052 т/га, а

при обработке клубней перед посадкой ЖУСС-1 и внекорневой подкормке растений ЖУСС-2 она достигла 5,845 т/га. При внесении К6оРбоК6о масса сухого вещества достигла 6,991 т/га, N90 Р90К90 — 7,721, N120^12(^120 — 8,451, N150 Р150К150 - 9,106 т/га. Внесение 60 т/га органических удобрений повышало урожай сухой биомассы по сравнению с контрольным вариантом на 3,122 т/га, а 80 т/га - на 3,503 т/га.

Интенсивность работы листового аппарата (ЧПФ) изменялась от 7,94 до 9,31 (в начале вегетации) до 0,70-0,93 г/м2 х сутки (к концу вегетации). Коэффициент использования ФАР по мере увеличения доз минеральных удобрений повышался. На контроле без удобрений он составил 1,02 %. Обработка клубней перед посадкой препаратом ЖУСС-1 и внекорневое внесение ЖУСС-2 увеличивали этот показатель на 0,16 %. При внесении минеральных удобрений от М60РбоК6о до ЫшР^оКш коэффициент использования ФАР увеличился на 0,40-0,83 %. Органические удобрения увеличили коэффициент использования ФАР на 0,63-0,64 %.

Динамика элементов питания. Наибольшее количество щелочно-гид-ролизуемого азота в почве под посадками картофеля содержалось в фазе всходов и цветения, значительно меньше - перед уборкой. На контроле без удобрений в фазе всходов содержание азота в почве составило 12,8 мг/100 г, на варианте с применением ЖУСС-1 для обработки клубней перед посадкой, и ЖУСС-2 для некорневого внесения во время вегетации растений и внесении ЫбоРбоКео - .14,8; М120Р12оК,2о - 16,6; N150 Р150К150- 17,1 мг/100 г почвы. При внесении органических удобрений содержание азота в почве изменялось от 15,9 до 16,4 мг/100 г. К фазе цветения его количество снижалось и на вариантах с минеральными и органическими удобрениями составило соответственно 12,5-16,6 мг и 16,0-16,2 мг, а к уборке - не превышала 10,9-12,2 мг/100 г почвы.

В фазе всходов в зависимости от доз удобрений в почве фосфора содержалось от 14,1 мг на контроле до 15,4 мг/100 г - в варианте фон + N150 Р^оК^о- В фазе цветения на этих вариантах содержалось - 16,0 и 17,2; перед уборкой - 12,0 и 13,5 мг/100 г почвы. Полученные данные дают возможность обосновать целесообразность внесения изучаемых доз фосфорных удобрений на серой лесной почве.

Максимальное количество калия в почве содержалось в фазе всходов растений, а к концу вегетации - снизилось на всех вариантах. Так если в фазе всходов на контроле оно составило 16,8 мг, то в варианте фон + ЫбоРбоКбо -18,9 мг/100 г почвы. Увеличение доз минеральных удобрений адекватно повышало содержание калия в почве. Более высоким (24,1 мг/100 г) оно было на варианте фон + И^оР^оК^- К уборке калия в почве стало значительно меньше. На контроле его содержалось 12,0 мг, а самое высокое (13,5 мг/100 г почвы) - на варианте фон + Ы^оР^оК^о •

Урожайность клубней, структура урожая. В среднем за три года на контроле урожайность составила 9,7 т/га. На фоне, микроэлементы + Т^оРбоК«) - 13,4 т/га, в варианте фон + ЫдоРооКм - 18,1, фон + Т^оР^оК^о -22,6 т/га (табл. 4).

Таблица 4 - Урожайность картофеля сорта Ароза в зависимости от фона питания, т/га, 2010-2012 гг.

Вариант 2010 г. 2011 г. 2012 г. Средняя ± к контролю

Без удобрений 7,1 10,5 11,4 9,7 -

Микроэлементы-фон 8,4 15,7 16,1 13,4 3,7

Фон + N60 РвоКбо 9,6 18,9 19,8 16,1 6,4

ФОН + N90 Р90К90 10,3 21,9 22,2 18,1 8,4

ФОН + N120 Р120К120 10,9 24,6 25,4 20,3 10,6

ФоН+М15оР,5оК,50 11,4 27,4 28,9 22,6 12,9

Навоз 60 т/га 11,7 20,7 21,9 18,1 8,4

Навоз 80 т/га 12,1 22,5 24,4 19,7 10,0

НСР05 0,2 0,5 0,2

Анализ структуры товарности урожая показал, что по мере увеличения доз удобрений снижался удельный вес мелких (до 40 г), а крупных (более 80 г) повышался (табл. 5).

Таблица 5 - Структура товарности урожая картофеля в зависимости от фона питания, %, среднее за 2010-2012 гг.

Вариант Мелкие, до 40 г Средние, 40-80 г Крупные, более 80 г

Без удобрений 36,1 52,2 11,7

Микроэлементы-фон 34,1 52,7 13,2

Фон + Н;оРбоКбо 29,9 53,2 16,9

Фон + МздРдоЬСчо 27,9 53,9 18,2

Фон + N120Р120К120 26,9 53,0 20,1

ФоН+М15оР,5оК15о 24,1 53,7 22,2

Навоз 60 т/га 24,6 58,2 17,2

Навоз 80 т/га 22,5 57,9 19,6

Так, доля мелких клубней (до 40 г) снизилась с 36,1 % в контроле до 22,5 % на фоне внесения 80 т/га навоза, а крупных (более 80 г) увеличилось с 11,7 до 22,2 % в варианте фон + ЭДздР^оКш.

Показатели качества клубней. Наибольшее (15,45-16,54 %) содержание крахмала в клубнях отмечалось в 2011 году. В 2012 г. оно составило 13,60-15,21 %, а в 2010 г. 13,00-13,84 %. На наш взгляд, это связано, с недостаточным увлажнением в 2010 г. на фоне высоких температур и перерывами в росте во время образования клубней (табл. 6).

Внесение средних доз удобрений не оказало существенного влияния на содержание крахмала в клубнях. Если на контроле клубни содержали 13,46 % крахмала, то внесение микроэлементов повысило его содержание на 0,42 %, а внесение микроэлементов + Н^РдоК.» - снизило на 0,06 %, в варианте

фон + МноРноКш - на 0,46 %. Следовательно, увеличение количества удобрений сопровождалось постепенным снижением крахмалистости клубней. Таблица 6 - Показатели качества клубней картофеля сорта Ароза в зависимости от фона питания, 2010-2012 гг.

Вариант Содержание крахмала, % Сбор крахмала т/га Содержание витамина С, мг% Содержание нитратов, мг/кг

Без удобрений 13,46 1,44 16,77 48,5

Микроэлементы-фон 13,84 2,02 17,25 42,9

Фон + N6o РбоКбо 13,40 2,39 17,22 47,3

Фон + N90 Р90К90 13,20 2,65 16,95 55,9

ФОН + N120 Р120К120 13,15 2,89 16,53 64,1

Фон +Ni50Pl50Kl50 13,00 3,16 16,38 70,2

Навоз 60 т/га 13,30 2,66 16,91 52,2

Навоз 80 т/га 13,28 2,87 16,67 56,5

Сбор крахмала с единицы площади возрастал по мере повышения фона питания за счет роста урожайности. Если на контроле он составил 1,44 т/га, то при внесении микроэлементов - увеличился на 0,58 т/га, на третьем варианте - на 0,95, четвертом - на 1,21, пятом - на 1,45 и шестом на 1,72 т/га по сравнению с контролем без удобрений. На фоне органических удобрений сбор крахмала повысился на 1,22 и 1,43 т/га.

Содержание витамина С в клубнях сорта Ароза изменялось от 16,38 до 17,25 мг % (табл. 6). Внесение средних доз удобрений не снижало его содержания в клубнях и лишь у клубней с вариантов фон + N,2(^120^120 и фон + ^5оР15оК150 его содержалось меньше на 0,24-39 мг% по сравнению с Контролем. Значит, внесение удобрений в дозах N«^60^0 и Н}0Р9оК9о при использовании ЖУСС-1 для обработки клубней и ЖУСС-2 для некорневого внесения во время вегетации способствовало повышению витамина С в клубнях, а дозы Ы120Р120КШ и N150 Р150К150 - снижали его содержание.

При внесении минеральных удобрений выше дозы ЫвоРвоКбо содержание нитратов в клубнях увеличивалось, но не превышало ПДК. С повышением доз удобрений от варианта фон + ЫдоРэоКоо до фон + М^оРшК^о содержание нитратов в клубнях возрастало на 15,2 и 44,7 %. В среднем за три года, на варианте без удобрения в клубнях содержалось 48,5 мг/кг, во втором -42,9, в третьем - 47,3, в четвертом - 55,9, в пятом - 64,1 ив шестом 70,2 мг/кг. Следовательно, внесение микроэлементов обеспечивает производство клубней с низким содержанием нитратов и способствует оздоровлению экологической обстановки в картофелеводстве.

Вынос элементов питания и их использование из почвы и удобрений. С увеличением доз минеральных и органических удобрений вынос питательных веществ возрастал как в расчете на 1 т клубней и соответствующего количества ботвы, так и общий вынос урожаем. Особенно ярко это было

выражено на вариантах Фон + N150 РноКш и внесения 80 т/га органических удобрений, где на одну тонну клубней и соответствующее количество ботвы было вынесено 6,60 и 6,57 кг азота, 2,67 кг фосфора, 9,94 и 9,76 кг калия. На этих вариантах отмечен самый высокий вынос с урожаем: азота 138,14 и 126,64 кг, фосфора 57,22 и 52,26, калия 207,79 и 188,39 кг/га.

Растения картофеля использовали из почвы 16,90 % азота, 8,27 % фосфора и 20,03 % калия. Из минеральных удобрений, в зависимости от внесенных доз: азота - 43,05-43,74 %, фосфора - 15,68-18,06 %, калия - 70,05-75,26 %. Из органических удобрений растения усвоили 17,34-20,28 % азота, 15,1917,38 % - фосфора и 25,68-31,31 % - калия.

Экономическая эффективность. Стоимость картофеля определялась фактической ценой в период реализации. В 2010 г. она составляла 10 руб./кг клубней, в 2011 г. - 5 и в 2012 г. - 6 рублей. При внесении повышенных доз удобрений увеличивалась не только урожайность, но и его стоимость. Если на контроле она составила 63,3 тыс. руб./га, то на варианте фон + М^оР^оК^о - 141,5 тыс. руб./га. Высокий (73,0 тыс. руб./га) чистый доход и уровень рентабельности - 106,6 % были на варианте Фон + Ы^оР^оК^о- На этом варианте была самая низкая себестоимость — 3,0 тыс. руб./т.

ВЫВОДЫ

1. Агроклиматические ресурсы Среднего Поволжья позволяют формировать 40,0 и более т клубней с 1 га, а при соблюдении современной технологии возделывания, оптимизации водного и пищевого режимов - 50,0 и более т/га. В 2009 году раннеспелые сорта Импала, Ред Скарлет, Фелокс, среднеранние - Невский, Адретта и Рождественский обеспечили получение урожаев на таком уровне.

2. Максимальную листовую поверхность имели посевы раннеспелых сортов Спринт (46,7 тыс. м2/га), Фелокс (45,4 тыс. м2/га), Импала (44,8 тыс. м2/га) в фазе цветения. Несколько меньшей (40 тыс. м2/га) ассимиляционной поверхностью характеризовались раннеспелый сорт Ред Скарлетт, среднеранние сорта Невский и Рождественский. В зависимости от фона питания площадь листьев растений увеличивалась. У растений сорта Ароза на контроле она составляла 22,97 тыс. м2/га, а на варианте фон + М^оРшКш - 46,67 тыс. м2/га.

3. Фотосинтетический потенциал изучаемых сортов варьировал от 3209 тыс. м2 х суток/га (сорт Роко) до 3796 тыс. м2 х суток/га (сорт Спринт). У раннеспелых сортов Спринт, Фелокс, Импала, Ред Скарлетт и среднераннего сорта Рождественский показатели фотосинтетического потенциала повышались с ростом урожайности. Интенсивность работы листового аппарата (ЧПФ) зависела от фазы развития растений и изменялась от 7,94 до 9,31 (в начале вегетации) до 0,70-0,93 г/м2х сутки (к концу вегетации).

Внесение удобрений повышало фотосинтетический потенциал растений. На варианте без удобрений его сумма в посадках составила 1677 тыс. м2 х суток/га, при обработке клубней перед посадкой препаратом ЖУСС-1 и

некорневой обработки ЖУСС-2 - 1988 тыс. м2 х суток/га. Применение этих препаратов и дополнительное внесение минеральных удобрений в дозе 1^150Р15оК15о повышало его до 3217 тыс. единиц.

4. Урожайность картофеля в зависимости от метеорологических условий вегетационного периода и сорта изменялась от 32,1 до 40,9 т/га. В более благоприятном (по условиям увлажнения) 2009 году наиболее высокие урожаи клубней формировали: раннеспелые сорта Импала (58,3 т/га), Ред Скарлетг (57,0 т/га), Фелокс (55,8 т/га), среднеранние - Адретга (57,2 т/га), Рождественский (56,1 т/га).

5. Товарность клубней в зависимости от сорта изменялась от 80,35 % у сорта Роко до 90,42 % - у сорта Фелокс. Доля мелких клубней (до 40 г) была больше у среднеспелого сорта Роко, меньше - у сорта Фелокс. Крупных клубней больше содержалось в урожае сорта Спринт (28,0 %).

6. Содержание крахмала в клубнях было неодинаковым и у сорта Невский составило 13,3 %, а у сорта Спринт - 18,8 %. Микроэлементы повышали содержание крахмала в клубнях на 0,21 %, а совместное их внесение с макроэлементами на вариантах микроэлементы + ИадРдоКэд и фон + И^оР^оК^о снижало его количество соответственно на 0,23 и 0,85 %.

7. Содержание провитамина А в клубнях сортов Адретга, Невский, Рождественский и Роко составило 0,26-0,28 мг%; Ароза и Ред Скарлетт -0,31-0,32; сортов Фелокс и Спринт-0,36-0,3 8 мг%.

Максимальным (24,1 мг%) содержанием витамина С характеризовались клубни сорта Рождественский, минимальным (15,7 мг%) - сорта Роко. Внесение средних доз удобрений не снижало его содержание в клубнях сорта Ароза, а повышенные дозы (фон + Т^оРпоКш и фон + N150 Р150К150) уменьшали количество витамина С на 0,24-39 мг% по сравнению с контролем.

8. Внесение минеральных удобрений выше дозы Ы60РбоК6о увеличивало содержание нитратов в клубнях, однако их уровень не превышал ПДК. При повышении дозы минеральных удобрений до М^оРпоК^о содержание нитратов в клубнях возросло на 44,7 % по сравнению с контролем.

9. Уровень рентабельности в зависимости от сорта варьировал от 132 до 190 %. Себестоимость 1 т клубней - от 2292 до 2838 руб. Высокий условно-чистый доход с гектара обеспечили сорта Импала (178,4 тыс. руб.), Рождественский (177,8), Спринт (177,2), Фелокс (169,1), Невский (159,3 тыс. руб.).

10. Внесение удобрений оказало положительное влияние на накопление сухой биомассы. При обработке клубней перед посадкой ЖУСС-1 и внекорневой подкормке растений ЖУСС-2 она достигла 5,845 т/га, при урожае на контроле - 5,052 т/га. Дополнительное внесение Т^оРшКш повысило ее показатели до 9,106 т/га. При внесении 60 т/га органических удобрений урожай сухой биомассы по сравнению с контрольным вариантом увеличился на 3,122 т/га, а 80 т/га - на 3,503 т/га.

11. С увеличением доз минеральных удобрений коэффициент использования ФАР повышался. На контроле без внесения удобрений его величина составила 1,02 %. Обработка клубней перед посадкой препаратом ЖУСС-1 и внекорневое внесение ЖУСС-2 повысило коэффициент использования ФАР

на 0,16 %. Внесение дополнительно минеральных удобрений в дозе ^зоРиоКш увеличило его использование на 0,83 %, а органических - на 0,63-0,64 %.

12. В среднем за три года урожайность на контроле составила 9,7 т/га, на фоне микроэлементы + ЫбоРбоКво - 13,4, фон + ЫдоРдоКдо - 18,1, фон + N¡50^15&К150 - 22,6 т/га. При внесении органических удобрений в дозе 60 т/га прибавка к контролю составила 8,4 т/га. При повышении дозы до 80 т/га эффективность органических удобрений снизилась, и прибавка урожая на 1 т составила 1,25 ц клубней.

13. Вариант фон + ТЧ^оР^оКио обеспечивал высокий чистый доход (73,0 тыс. руб./га), низкую себестоимость (3,0 тыс. руб./т) при уровне рентабельности, равной 106,6 %.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. В целях повышения эффективности производства картофеля в условиях Республики Татарстан целесообразно возделывать наиболее продуктивные раннеспелые сорта Импала, Ред Скарлет, Фелокс, среднеранние — Невский, Адретга и Рождественский .

2. В систему удобрений, основанную на внесение расчетных доз удобрений (учитывая местные коэффициенты использования ЫРК из почвы и удобрений), включить обработку клубней медь-борсодержащим ЖУСС-1, двукратную некорневую подкормку медь-молибденовым ЖУСС-2 (с нормой 1,0 л/га) в фазе бутонизации и через 14 дней, после первой обработки.

СПИСОК

работ соискателя, опубликованных по теме диссертации

Ведущие рецензируемые журналы, определенные ВАК РФ:

1. Владимиров C.B.Формирование урожая картофеля в зависимости от уровня минерального питания на серой лесной почве лесостепи Среднего Поволжья / C.B. Владимиров // Вестник Казанского ГАУ. - 2013. - № 2 (28).-С. 110-114.

2. Владимиров C.B. Агроэкологическая оценка новых перспективных сортов картофеля в условиях лесостепи Среднего Поволжья / C.B. Владимиров//Вестник Казанского ГАУ. - 2013.-№ 3 (29). - С. 88-91.

3. Владимиров C.B. Эффективность применения возрастающих доз минеральных и органических удобрений при выращивании картофеля в условиях лесостепи Среднего Поволжья / C.B. Владимиров // Вестник Казанского ГАУ. - 2013. - № 3 (29). - С. 92-95.

Научные издания:

4. Ситникова Н.В. Минеральное питание картофеля среднераннего сорта Ароза / Н.В. Ситникова, C.B. Владимиров // Биотехнология. Взгляд в будущее. «Международная Интернет-Конференция» Казань, 17-19 апреля

2012 г. Сб. трудов. Т. 11. - Казань «Казанский (Приволжский) федеральный университет». - 2012. - С. 247-249.

5. Владимиров C.B. Удобрение как фактор повышения продуктивности картофеля сорта Ароза на серой лесной почве / C.B. Владимиров, П.А. Чекмарев, В.П. Владимиров // Повышение конкурентоспособности АПК в условиях инновационного развития. Вып. 7. - Сб. материалов Всероссийской научно-практ. конфер. - Казань: Редакционно-издательский центр, 2012. - С. 198-205.

6. Владимиров C.B. Продуктивность отечественных и зарубежных сортов картофеля на серой лесной почве лесостепи Среднего Поволжья / C.B. Владимиров, Л.М.Егоров, В.П. Владимиров // Повышение конкуренте-способности АПК в условиях инновационного развития. Вып. 7. - Сб. материалов Всероссийской научно-практ. конфер. - Казань: Редакционно-издательский центр, 2012. - С. 256-262.

Формат 60x84 1/16. Гарнитура Times New Roman, 10. Усл. п. л. 1,0. Тираж 100. Заказ 2941.

Отпечатано в ООО «Стринг» 424002., Россия.Республики Марий Эл, г. Йошкар-Ола, ул. Кремлевская, 31.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Владимиров, Сергей Владимирович, Казань

ФГБОУ ДПОС «ТАТАРСКИЙ ИНСТИТУТ ПЕРЕПОДГОТОВКИ

КАДРОВ АГРОБИЗНЕСА»

На правах рукописи

Владимиров Сергей Владимирович

ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО КЛУБНЕЙ РАЗЛИЧНЫХ ПО СПЕЛОСТИ СОРТОВ КАРТОФЕЛЯ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПИ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

06.01.01- Общее земледелие, растениеводство

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Фомин В.Н

Казань-2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ 4

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 8

1.1. Сорта картофеля и их роль в формировании урожая 8

1.2. Роль микроэлементов в повышении продуктивности растений картофеля 15

1.3. Фото синтетическая деятельность 21

1.4. Особенности минерального питания картофеля 22

2. УСЛОВИЯ ПРОИЗРАСТАНИЯ РАСТЕНИИ КАРТОФЕЛЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ 34

2.1. Методика полевых опытов 34

2.2. Характеристика изучаемых сортов 38

2.3. Метеорологические условия вегетационных периодов 44

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ РАЗНЫХ СОРТОВ КАРТОФЕЛЯ 52

3.1. Сроки прохождения фенологических фаз растениями картофеля 52

3.2. Особенности роста растений, динамика нарастания ботвы 57

3.3. Влагообеспеченность посадок картофеля 62

3.4. Фотосинтетическая деятельность растений в агроценозах разных сортов картофеля 64

3.5. Устойчивость сортов картофеля к болезням 69

3.6. Урожайность, структура и товарность урожая картофеля 71

3.7. Показатели качества клубней 75

3.8. Экономическая эффективность возделывания разных сортов картофеля 82

4. ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ УРОЖАЯ КАРТОФЕЛЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ФОНА ПИТАНИЯ 84

4.1. Сроки прохождения фенологических фаз и развитие 84

растений

4.2. Фотосинтетическая деятельность растений картофеля 91

4.3. Динамика элементов питания 104

4.4. Расход влаги и коэффициент водопотребления 109

4.5. Урожайность клубней, структура урожая 110

4.6. Фракционный состав, товарность и структурный анализ урожая клубней 112

4.7. Качество клубней картофеля 117

4.8. Вынос элементов питания и их использование из почвы и удобрений 125

4.9. Экономическая эффективность 127

ВЫВОДЫ 129

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ 131

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 133

ПРИЛОЖЕНИЯ 162

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Картофель - одна из важнейших полевых культур, обладающая высоким потенциалом урожайности, для полной реализации которой необходимо использовать технологические приемы, обеспечивающие наилучшие условия для роста растений в конкретной зоне возделывания. Питательная ценность клубней определяется оптимальным соотношением органических и минеральных веществ, содержанием высококачественного белка. Картофель справедливо называют «вторым хлебом» из-за высокого потребления на душу населения: 110 кг в России и 162 кг - в Республике Татарстан.

На долю России приходится более 14 % мирового сбора картофеля. В 2011 году в хозяйствах всех категорий его выращивали на 2,23 млн. га, валовой сбор составил 32,68 млн. т при средней урожайности 14,8 т/га. В Республике Татарстан за последние 5 лет (2007-2011 гг.) картофель выращивали на площади 96,7 тыс. га. Валовой сбор составил 1 млн. 388 тыс. т, урожайность 17,3 т/га.

Картофель отличается высокой потенциальной продуктивностью, которая у некоторых сортов достигает 50-80 т/га. Однако достижение такой урожайности невозможно без адаптации растений к конкретным агроклиматическим условиям и энергосберегающей агротехнологии выращивания. При этом возникает необходимость в расширении ассортимента сортов разной скороспелости для разностороннего использования с высокими товарными качествами клубней. В настоящее время на сельскохозяйственном рынке появилось много сортов отечественной и зарубежной селекции, возделывание которых без достаточной проверки увеличивает риск нестабильности урожайности и экономических показателей производства. Для внедрения их в производство необходимо разрабатывать ресурсосберегающие технологии возделывания. В связи с этим актуальным является изучение особенностей формирования урожайности новых сортов, и их комплексная оценка при выращивании.

Цель и задачи исследований. Цель исследований - изучить особенности формирования урожайности у 9 сортов картофеля отечественной и зарубежной селекции разных групп спелости в условиях лесостепи Среднего Поволжья при возделывании на серой лесной почве среднего гранулометрического состава. Выявить и рекомендовать производству сорта картофеля наиболее адаптированные к условиям региона. Определить наиболее эффективную дозу минеральных и органических удобрений при применении хелатных форм микроудобрений (ЖУСС-1 и ЖУСС-2).

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- изучить особенности роста и развития сортов картофеля разных групп спелости отечественной и зарубежной селекции;

- установить параметры фотосинтезирующего аппарата для различного уровня урожайности, обеспечивающие высокую продуктивность разных сортов;

- выявить сортовые особенности в накоплении хозяйственного урожая с учетом его структурных компонентов;

- определить урожай и показатели качества клубней у разных сортов;

- определить оптимальные дозы минеральных и органических удобрений для получения максимального урожая клубней у картофеля сорта Ароза;

- изучить показатели качества клубней в зависимости от доз минеральных и органических удобрений, определить вынос №К на 1 т клубней и соответствующего количества ботвы и коэффициенты выноса 1МРК из почвы и удобрений;

- дать экономическую оценку сортам разного срока созревания.

Научная новизна. Впервые на серой лесной почве Республики Татарстан проведена оценка 9-ти сортов картофеля отечественной и зарубежной селекции по группам спелости, определена структура урожая. Установлены высокопродуктивные, пластичные и адаптивные к агроэкологиическим условиям региона сорта картофеля, обеспечивающие получение высоких

устойчивых урожаев. Для раннего сорта Ароза установлены оптимальные дозы минеральных и органических удобрений на фоне хелатных форм микроудобрений (ЖУСС-1 и ЖУСС-2).

Практическая ценность работы заключается в определении оптимальной структуры сортов для условий региона. Производству рекомендованы сорта картофеля, обеспечивающие получение 32,1-40,3 т/га клубней, 119,8-178,4 тыс. руб./га условно-чистого дохода с рентабельностью 132-190 %. При выращивании картофеля сорта Ароза на серой лесной почве высокий (22,6 т/га) урожай, чистый доход (73,0 тыс. руб./га) и уровень рентабельности 106% обеспечила доза И^оР^оК^о-

Положения, выносимые на защиту:

1. Наиболее высокую урожайность клубней с высоким содержанием крахмала в лесостепной зоне Среднего Поволжья формируют раннеспелые сорта Спринт, Фелокс. Сорта Импала, Ред Скарлетт и среднеранний Рождественский формировали высокий урожай, однако содержание крахмала в клубнях при этом снижалось.

2. Изучаемые сорта целесообразно возделывать в условиях лесостепи Среднего Поволжья.

3. Применение возрастающих доз органических и минеральных удобрений на фоне обработки клубней перед посадкой хелатными микроэлементами ЖУСС-1 и последующей обработки вегетирующих растений ЖУСС-2 оказывает положительное влияние на рост и развитие, фотосинтетическую деятельность, формирование урожая клубней и повышает эффективность возделывания культуры.

4. Повышение доз минеральных удобрений с К6оРбоКбо до М^оР^оК^о увеличило вынос питательных веществ единицей урожая: азота с 5,58 до 6,60 кг/т, фосфора с 2,28 до 2,67, калия с 7,54 кг/т до 9,94 кг/т. Коэффициенты использования минеральных удобрений при этом не изменялись. При повышении дозы органических удобрений с 60 до 80 т/га коэффициенты использования питательных веществ снижались.

Реализация результатов исследований. Основные результаты исследований опубликованы в научных статьях, которые используются при возделывании картофеля в хозяйствах различных форм собственности. Полученные результаты внедрены в хозяйствах Алькеевского и Кукморского районов Республики Татарстан.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на Всероссийских научно-практических конференциях Казанского ГАУ, Татарского института переподготовки кадров агробизнеса (Казань, 2009-2012), Международной интернет конференции Казанского (Приволжского) федерального университета (2012).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 научных статей, в том числе 3 в журналах, рекомендованном ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 228 страницах, содержит 58 таблиц, 8 рисунков, состоит из введения, 4 глав, выводов, рекомендаций производству и приложений. Список литературы включает 295 наименований, в том числе 36 иностранных авторов.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Сорта картофеля и их роль в формировании урожая

Высокую урожайность картофеля может быть получена лишь при соблюдении требований культуры к агротехническим приемам возделывания и благоприятных почвенно-климатических условиях (Писарев, 1990). Следовательно, для повышения урожайности картофеля необходимо разработать сортовую агротехнику этой культуры. Каждый сорт выступает как самостоятельный фактор повышения урожайности и разработка агротехники их возделывания имеет большое значение для получения высоких урожаев клубней отдельно взятого сорта.

Научные исследования вузов, НИИСХ, а также передовая практика показывают, что возделывание районированных для данных почвенно-климатических условий новые сорта значительно повышают урожайность, улучшается качество клубней и устойчивость к болезням и вредителям. Низкое качество семенного материала, зараженного инфекционными фитопатогенами, является главным фактором низкого уровня урожайности картофеля, считает О.В. Кухаренкова (2001). В опытах в условиях Московской области проводили оценку продуктивности зарубежных сортов картофеля. Результаты ссследования подтвердили , что сорта Тимо, Остара, Велокс, Глория, Витал, Розамунда формировали урожаи на уровне 35-50 т/га. Высокую продуктивность показал также отечественный сорт Невский. При этом отмечается хорошее качество клубней и рентабельность их возделывание.

Применение семян низкой репродукции приводит к зараженности семенного материала разными патогенами, к снижению продуктивности семян, ухудшению основных хозяйственно-ценных сортовых признаков (Малько, Анисимов, Трофимов и др., 2003).

В.И. Старовойтов, Е.А.Симаков, Б.В.Анисимов и др. (2010) отмечает, что налаженная система семеноводства способна обеспечить наиболее полно, использовать потенциалы сортов. Ряд ученых утверждают, что потенциальная

урожайность многих современных Российских сортов картофеля достигают уровня зарубежных сортов и формируют 50-60 т/га клубней (Старовойтов, Коршунов, Симаков и др., 2004).

Е.А. Симаков, Б.В. Анисимов, С.Н. Еланский (2007) отмечают, что в мировом сортименте картофеля насчитывается около 4 тысяч сортов. В Российском «Госреестре изданном в 2007 г., приводится 250 сортов картофеля, из них впервые включены 27. На долю Российских селекционеров приходится 146.

По мнению Дитера Шпаара (2004) выбор сортов для определенных почвенно-климатических условий, является главной предпосылкой получения высоких урожаев хорошего качества. Разные сорта отличаются по многим признакам и свойствам. Поэтому число зарегистрированных сортов, с одной стороны, должно быть достаточно большим, чтобы сортимент их удовлетворял все почвенно-климатические регионы и был с разными агрономическими и потребительскими свойствами, а с другой стороны, он должен оставаться обозримым для покупателя семенного материала.

Все это облегчают выбор сорта. Но в первую очередь надо учитывать результаты опытов проведенных в почвенно-климатических условиях или близких к ним, где намечено выращивание сорта. В каждом хозяйстве следует начинать с проверки пригодности нового сорта для выращивания в конкретных условиях. Любые сорта картофеля могут иметь разные свойства, как отрицательные, так и положительные. В связи с этим целесообразно выращивать в хозяйстве несколько сортов. В целях экономически выгодной эксплуатации машин и оборудования выращивают сорта разных групп. Следует знать требования агротехники возделывания данного сорта, чтобы их выполнять и полнее использовать его потенциал.

Сорта картофеля различаются по урожайности, скороспелости, содержанию крахмала, устойчивости к болезням и засухе и по другим признакам. Они по-разному проявляют себя в зависимости от почвенно-климатических условий того или иного района. Е.А. Симаков, Б.В. Анисимов,

A.B. Коршунов и др., (2005) считают, что отечественные сорта более адаптивны к условиям возделывания, устойчивы к болезням, больше содержат сухих веществ и крахмала по сравнению с зарубежными.

По длине вегетационного периода сорта картофеля подразделяют на ранние (характеризующиеся формированием урожая товарных клубней через 55-56 дней после посадки семенных клубней и имеющие период вегетации 80-90 дней); среднеранние (соответственно 65-80 и 100-115 дней); среднеспелые (80-100 и 115-125 дней); среднепоздние (100-110 и 125-140 дней); позднеспелые (более 110 дней и более 140 дней).

Выдающимися достижениями отечественной селекции как отмечают Е.А. Симаков и Б.В. Анисимов (2011) является создание сортов картофеля, сочетающих высокий уровень полевой устойчивости к фитофторозу с ранним и среднеранним сроком созревания. Практическое подтверждение во многих регионах и хозяйствах получили такие сорта, как ранний сорт Удача и среднеранний сорт Невский, которые широко возделываются в хозяйствах.

Картофель - растение умеренно прохладного климата с относительно высокой влажностью почвы. В фазе вегетационного роста оптимальная среднесуточная температура почвы составляет 15-17 °С, а в период образования клубней на 2-3°С ниже. Разные регионы России, которые возделывают картофель, значительно отличаются по почвенным условиям, количеству и равномерности распределения осадков в период вегетации, температурному режиму. Эти факторы в значительной мере оказывают влияние на использование картофелем биоклиматического потенциала региона и формирование урожайности. Не менее важно правильно подобрать сорт с учетом длительности периода вегетации, необходимого для их полного созревания.

Б.А. Писарев (1977) отмечает, что для нормального роста и развития растений картофеля, а также полного вызревания сортов картофеля различных групп спелости они за вегетационный период должны набрать соответствующую сумму эффективных среднесуточных температур (выше

10°С). Для ранних и среднеранних сортов она в среднем составляет 1000-1400 °С, для среднеспелых - 1400-1600 °С, для среднепоздних и поздних - 16002200 °С. Наиболее благоприятным условием в период вегетации является среднесуточная температура 15-22°С. Количество осадков не менее 270-300 мм с преобладанием их в период формирования клубней.

Сроки созревания могут значительно отличаться не только группы спелости сортов, они также зависят от способов подготовки семенных клубней к посадке, температуры их хранения, доз внесенных удобрений, зоны возделывания, которые отличаются разными фотопериодом, температурой и другими факторами. Не редко наблюдаются такие случаи, когда среднеспелые, иногда даже среднепоздние сорта, проявляют себя как ранние.

Ряд авторов (Хлевной, Заикин, Замотаев, 1986; Усанова, Осербаев, 2004) отмечают, что при соблюдении агротехнических приемов возделывания роль сорта в получении высоких стабильных урожаев картофеля достигает до 20-30 %.

Большинство авторов придерживаются мнения, что хозяйствам требуются сорта с высокой урожайностью, с хорошим качеством клубней. Они должны быть отзывчивыми на внесение удобрений, пригодные для механизированного возделывания и устойчивые к болезням и вредителям (Осипова, 1974; Брежнев, 1975; Утешев, Брюсов, 1980; Клыков, 1991; Клокова, 1993; Владимиров, 2006).

В.А. Бакулина (1994) отмечает, что перед тем как районировать сорт картофеля 2-3 года проводят государственные испытания и определяют их пригодность к размножению. Она также считает, что в последние годы значительно сократилось количество сортоучастков (Бакулина, 1995). Для включения новых сортов картофеля в государственный реестр и оценке их по результатам государственного испытания особое внимание уделяют на урожайность, устойчивость к нематоде, и другим качественным показателям (Бакулина, 1993).

Сортовые документы выдаются только после апробации. Сорта, находящиеся в государственном реестре можно размножать, реализовывать посадочный материал на территории Российской Федерации (Бакулина, Тимофеева, 1997).

В.С. Пучков, М.Ф. Егорова, В.И. Смирнов (1979) считают, что если для посадки хозяйства используют семенные клубни низкого качества, даже новых сортов производство картофеля не будет эффективным, поэтому их периодически следует обновлять. От репродукции семенных клубней за�