Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Продуктивность раннеспелых сортов картофеля в зависимости от фонов минерального питания и способов применения регуляторов роста в условиях Республики Татарстан

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Продуктивность раннеспелых сортов картофеля в зависимости от фонов минерального питания и способов применения регуляторов роста в условиях Республики Татарстан"

МОСТЯКОВА АНТОНИНА АНАТОЛЬЕВНА

ПРОДУКТИВНОСТЬ РАННЕСПЕЛЫХ СОРТОВ КАРТОФЕЛЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ФОНОВ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ И СПОСОБОВ ПРИМЕНЕНИЯ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА В УСЛОВИЯХ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН

06.01.04 - агрохимия

Автореферат 2 8 ОКТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

005563742

Казань -2015

005563742

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Казанский государственный аграрный университет» в2012-2015 гг.

Владимиров Владимир Петрович доктор сепьснэхозяйсгпенньк наук; профессор кафедрырастениеводсгпаи гшодоо во щеюдсгва ФГБОУ ВПО «Казанский ГАУ» Чек марев Петр Александрович доктор сельскохозяйственных наук, академик РАН, директор департамента земледелия, растениеводства, химизации и защиты растений МСХ РФ Новоселов Сергей Иванович, доктор сельсюхозяйсгвенных нау к, профессор, заведующий кафедрой общего земледелия, растениеводства, агрохимии и защиты растений ФГБОУ ВПО «Марийский государственный университет» Казанцев Виктор Павлович,

кждидат сельснехозяйственных наук, начатьникотдела агрохимичесюго обслуживания и мониторинга земель сельскохозяйственного назначения ФГБУ ЦАС «Чувашский»

Ведущая организация - Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Татарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства»

Защита состоится 2 декабря 2015 г. в 1часов на заседании диссертационного совета Д 220.035J01 при ФГБОУ ВПО «Казанский государственный агрфный университет» по адресу: 420015, г. Казань, Ферма - 2, д. 53 ауд. 18, зал заседаний тел. (факс): 8 (843) 567-47-17.e-mail: fafo@ka2gai.com

С диссертацией можно ознаюмнться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Казанский государственный аграркьй университет».

Автореферат разослан 15 октября 2015 года.

Объявление о защите диссертации, текст автореферата размещен на официальном сайте Высшей аттестационной юмиссии Министерства образования и науки Росшйсюй Федерации www.v^.ed govm 1 октября 2015 г; текст диссертации, автореферат и отзыв научного руюводителя размещены на официалыюм сайте ФГБОУ ШО «Казанский государственный аграрныйунивфеитет» wwwlcazgauju. 15 сентября2015 года

Научный рую водитель -

Научный консультант -

Официальные оппоненты:

Ученый секретарь диссертационного совета доктор сельскохозяйственных шук, профессор I Г*" ^ Ф.З. Кздьрова

off"''

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Важной задачей современного земледелия в условиях недостатка энергоресурсов является сокращение их расходов на возделывание культуры при сохранении и повышении почвенного плодородия. Особую актуальность эта проблема приобретает при возделывании картофеля, культуры с большим выносом из почвы питательных веществ, повышающей минерализацию органического вещества почвы. Следовательно, в перспективе основным направлением развития этой отрасли, да и всего сельского хозяйства, станет разработка ресурсосберегающих технологий, составной частью которых может быть оптимизация минерального питания и примените регуляторов роста. Регуляторы роста, используемые в малых дозах, улучшают устойчивость растений к негативным влияниям внешней среды, снижают содержание в клубнях картофеля таких вредных веществ как нитраты, тяжелые металлы, радионуклиды и т.д. В результате, использование регуляторов роста способствует повышению продуктивности, эффективности производства картофеля в целом. В связи с этим, изучение способов их применения является актуальным, как с теоретической, так и практической точки зрения.

Целью исследований — изучение реакции картофеля сорта Жуковский ранний на внесение расчетных доз удобрений, для получения урожая клубней 25,0-40,0 т/га, а также раннеспелого картофеля сорта Рсд Скарлетт на способы применения регуляторов роста растений на серых лесных почвах Республики Татарстан.

Основные задачи исследований:

— установить оптимальные дозы удобрений для формирования разных уровней урожаев картофеля сорта Жуковский ранний с высоким качеством клубней;

— изучить формирование фотосинтетического аппарата и способность усвоения фотосингетически активной радиации (ФАР) растениями картофеля сорта Жуковский ранний в зависимости от уровня обеспеченности питательными веществами;

— определить влияние и взаимодействия регуляторов роста и удобрений на фотосинтетическую деятельность, продуктивность и качество клубней картофеля;

— оценить экономическую эффективность применения удобрений и регуляторов роста при возделывании раннеспелых сортов картофеля.

Научная новизна исследований. В условиях Республики Татарстан на серых лесных почвах получены и обобщены экспериментальные данные о влиянии регуляторов роста и расчетных доз удобрений на продуктивность раннеспелых сортов картофеля Жуковский и Вед Скарлетт. Установлено, что внесение расчетных доз удобрений позволяет получить планируемые урожаи картофеля сорта Жуковский ранний 25-40 т/га, а обработка (клубни + листья двукратно) регуляторами роста Силк, ВЭ и Альбит, ТПС повысила

урожайность картофеля сорта Ред Скарлетт, на 5,47- 6,78 и 4,89-5,02 т/га улучшила качество клубней и экологическую безопасность продукции.

Практическая значимость. Разработанные и научно обоснованные приемы оптимизации минерального питания позволяют повысить урожайность картофеля сорта Жуковский ранний на 10,1-23,53 т/ш, сократить затраты и повысить рентабельность до 80,6-130 %, улучшить качество клубней. Комплексное применение регуляторов роста Силк, ВЭ; и Альбит, ТПС, минеральных и органических удобрений позволяет на 33,3 и 29,7 % повысить урожайность, на 40,3 и 37,9 % уровень рентабельности производства картофеля сорта Ред Скарлетт.

Основные положения, выносимые на защиту:

- физиологические показатели роста, урожайность и качество клубней картофеля сорта Жуковский ранний, вынос МРК урожаем и коэффициенты использования их из почвы и удобрений;

- фотосингегическая деятельность растений раннеспелого сорта картофеля Ред Скарлетт в зависимости от комплексного применения регуляторов роста и удобрений;

- экономическая эффективность изучаемых элементов технологии

возделывания картофеля.

Личный вклад автора. Полевые опыты и лабораторные исследования проводились автором самостоятельно. Провела статистические обработки исходных данных, подготовила и опубликовала в научных изданиях основные положения диссертации.

Апробация работы. Полученные результаты исследований доложены на ежегодных научно-практических конференциях Казанского федерального университета (2013-2015 гг.); Казанского государственного аграрного университета (Казань, 2013-2015); Международной научной конференции и школы молодых ученых «Физиология растений - теоретическая основа инновационных агрофитобиотехнологий», Калининград, 2014; VIII Съезде ОФР Всероссийской научной конференции с международным участием «Растения в условиях глобальных и локальных природно-климатических и антропогенных воздействий», Петрозаводск, 2015 г.

Публикации. По материалам диссертации опубликованы монография и 9 научных статей, в том числе - 4 в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК Российской Федерации.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 191 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 4 глав, выводов и рекомендаций производству. Содержит 44 таблицы, 10 рисунков, 36 приложений. Список литературы включает 284 наименования, в том числе 29 — зарубежных авторов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА (Обзор литературы)

Представлен обзор литературы, в том числе зарубежных авторов по теме диссертационной работы. Проанализировано значение минеральных, органических удобрений в питании растений картофеля, формировании урожая и качества клубней. На основе анализа литературных источников рассмотрено влияние регуляторов роста и способов их использования при возделывании картофеля. Сделан вывод об актуальности, изучения особенностей минерального питания и применения регуляторов роста на растениях картофеля.

ГЛАВА 2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования прюводили в 2012-2015 гт. на полях Закамской зоны Республики Татарстан в КФХ «Тяминов Ю.А.». Почва — серая лесная, среднесуглинистого гранулометрического состава. Агрохимические показатели почвы: в опыте 1 рН сол. — 5,5-5,6. Содержание гумуса - 3,15-3,22 %, подвижного фосфора — 119-130 и обменного калия — 148-152 мг/кг почвы. В опыте 2 рН сол. — 5,6. Содержание гумуса — 3,67-3,79 %, подвижного фосфора — 141-155, обменного калия — 177-185 мгУкг почвы.

Предшественник озимая пшеница. Общая площадь делянки составила 72 м2, учетная — 60 м2. Высаживали семенные клубни первой репродукции, средней фракции (60-65 г). Густота посадки 53,2 тыс. пгг./га на глубину 810 см.

Опыт 1. Продуктивность картофеля Жуковский ранний при разных уровнях минерального питания.

Схема опыта 1

1. Контроль (без удобрений).

2. Удобрения, рассчитанные на получение 25 т/га клубней.

3. Удобрения, рассчитанные на получение 30 т/га клубней.

4. Удобрения, рассчитанные на получение 35 т/га клубней.

5. Удобрения, рассчитанные на получение 40 т/га клубней.

Фактические дозы внесенных удобрений: 1. Без удобрений (контрюль). 2. Расчет под урожай 25 т/га (N43.58P50-60K121.155)- 3. Расчет под урюжай 30 т/га (навоз 20 т/га + N43.58P30-10K93.127)- 4. Расчет под урожай 35 т/га (навоз 25 т/га + М82-9бРб5-75К128-1б2)- 5. Расчет под урожай 40 т/га (навоз 30 т/га + М,,8_шРюо-ноКци-ш).

Опыт 2. Продуктивность картофеля сорта Ред Скарлетт в зависимости от способов обработки регуляторами роста

В опыте применяли регуляторы роста: Альбит, ТПС для обработки клубней перед посадкой в расчете 100 г/т, с расходом рабочей жидкости 10 л/т. Для некорневого внесения — 50 1/га с расходом рабочей жидкости 400

л/га. Препарат Сил к, ВЭ использовали в расчете 100 мл/т клубней (10 мл д.в./т), опрыскивание листовой поверхности (двукратная обработка) - 100 мл/га (10 мл д. в./га) в фазе бутонизации и через 10 дней. Расход рабочего раствора составил 300 л/га. Опыты закладывали на двух фонах питания: 1. Без удобрений. 2. Удобрения, рассчитанные на урожайность 30 т/га клубней.

Органические удобрения вносили под осеннюю вспашку. Гребни нарезали весной четырехрядной гребнеобразукхцей фрезой с междурядьем 75 см. Одновременно с посадкой проводили протравливание клубней фунгицидом Престиж КС (1,0 л/т, с расходом рабочей жидкости 10 л/т) и вносили минеральные удобрения. Фактические дозы удобрений во втором опыте: 2013 г - 20 т/га навоза + N58P45K99, в 2014 г - 20 т/ia навоза + NjîPtjKioi, в 2015 г - 20 т/га навоза + N63P50K94.

Схема опыта 2

1. Контроль (вода).

2. Обработка клубней перед посадкой.

3. Обработка листьев в фазе бутонизации и через 10 дней.

4. Обработка комплексная (клубни + листья двукратно).

Против сорняков использовали гербицид Зенкор Техно ВДГ с нормой внесения 1,2 кг/га. Для борьбы с фигофторозом применяли фунгицид Ридом ил Голд МЦ (2,5 кг/га) и содержащие медь препараты.

Исследования проводились в соответствии с методиками, изложенными в учебниках КА. Доспехова (1985), В.Ф. Моиеейченко (1996), В.В. Глуховцева, В.Г. Кириченко, CH. Зудилина (2006), В.В. Квдина, И.П. Дерюгина, В.И. Кобзаренко и др. (2008).

Сухое вещество в клубнях определяли методом высушивания, щелочнопадролизуемый азот в почве - по А.Х Корнфильду, подвижный фосфор по Кирсанову, обменный калий пламенно-фотометрическим методом, гумус - по Тюрину; рН сол. - по методу ЦИНАО (ОСТ 4649-76). Листовую поверхность и ЛФП по формулам, предложенным А. А. Ничипоровичем и др. (1961). Крахмал определяли по Эверсу, нитраты -потенциометрическим методом и витамин С по И.К. Мурри. Статистическая обработка результатов исследований проведена методом дисперсионного анализа в программе Microsoft Excel 97 (1985). Корреляционно-регрессионный анализ - с помощью программы Statistic aver. 5.5А for Windows.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

ГЛАВА 3. ПРОДУКТИВНОСТЬ КАРТОФЕЛЯ СОРТА ЖУКОВСКИЙ РАННИЙ ПРИ РАЗНЫХ УРОВНЯХ МИНЕРАЛЬНОГО

ПИТАНИЯ

Развитие растений. Длительность периода от посадки до появления всходов в исследуемые годы составила 15-18 дней. Последующие фазы

наступали по-разному и отличались по вариантам опыта. При внесении удобрений, особенно в варианте с расчетом на урожайность 35-40 т/га клубней продолжительность последующих межфазных периодов несколько удлинялась.

Повышение уровня минерального питания повысило число взошедших растений с 52,62 тыс. на контроле без внесения удобрений до 52,83 тыс. пгг./га на фоне внесения удобрений, которые были рассчитаны на получение урожая клубней 40 т/га. К уборке сохранность растений была высокая и составила 99,6-99,8 процентов.

Уровень минерального питания растений оказывал влияние на количество стеблей в кусте. Их число при повышении фона питания увеличивалось на 0,3-0,9 штУкуст или на 16-48 тыс. пгг/га. В среднем за годы исследований на контрольном варианте высота стеблей растений картофеля изучаемого сорта составила 50,8 см, а на фоне внесения удобрений, рассчитанных ш получение урожая клубней 40 т/га, - 62,4 см, что на 11,6 см выше по сравнению с растениями контрольного варианта опыта.

Фотосинтетическая деятельность. Наибольшая площадь листьев картофеля (в макс.) наблюдалась в фазе цветения. В среднем за 3 года в контроле она составила 30,23 тыс. м2/га. В варианте, где удобрения вносились с расчетом на получение 25 т/га клубней, анализируемая величина увеличилась в 1,16 раза, а при расчете на урожай 40 т/га - в 1,58 раза по сравнению с контрольным вариантом (табл. 1).

Урожай общей сухой биомассы в контрольном варианте составил 5,8 т/га. По мере повышения уровня минерального питания общий урожаи сухой биомассы увеличивался и на фоне, рассчитанном, та получение урожая клубней 40 т/га, составил 12,8 т/га.

Таблица 1 — Влияние удобрений на показатели продуктивности

посадок кагтгос >еля сорта Ж укопский ранний, (2012-2014 гг).

Запланированный урожай, т/га макс., тыс. м2/га Урожай общей сухой биомассе ы, т/га "ПРЛ, кг -клубней на 1 тыс. единиц ФП Скорость роста клубней, г/м2 в сутки Коэффициент использования. ФАР, %

Без удобрений 30,23 5,806 8,18 24,76 1,17

25 35,00 9,120 11,01 38,05 1,93

30 38,33 10,340 11,96 46,32 2,19

35 43,50 11,361 11,58 51,72 2,40

40 47,80 12,181 11,67 58,32 2,58

Здесь и далее: * Б макс.- максимальная площадь листьев.

**ПРЛ -продуктивность работы листьев

В контрольном варианте растениями формировалось 8,18 кг клубней в расчете на 1 тыс. единиц ФП (ПРЛ), а во втором варианте - 11,01 кг. Максимальная интенсивность работы листьев (11,89) кг отмечена в варианте, рассчитанном на урожай клубней 30 т/га. Снижение продуктивности 1 тыс. фотосинтетического потенциала (ФП) на повышенных фонах, рассчитанных на получение урожая клубней 35,0 и 40,0 т/та по сравнению с вариантом, рассчитанным на 30 т/га, можно объяснить развитием более мощной листовой поверхности и затенением, листьев нижних ярусов листьями верхних.

Повышение доз минерального питания увеличивало показатель коэффициента использования фотосинтетически активной радиации (ФАР). Так, в контроле его величина составила 1,17 %, а на фоне внесения удобрений, рассчитанных на получение урожая клубней 40 т/га, он достиг до 2,58 процента.

Динамика элементов питания. Максимальное количество щелочногидролизуемого азота в почве наблюдали в период всходов растений. В зависимости от варианта внесения удобрений его содержание изменялось. Так, концентрация азота составила 17,10 мг/100 г почвы на фоне внесения расчетных доз удобрений на запланированный урожай клубней 40 т/га, против 15,64 г в контроле. Перед уборкой эти показатели составили соответственно 12,40 и 11,54 мг/100 г почвы. Значительное снижение содержания азота в почве к уборке можно объяснить с интенсивным использованием его растениями в период вегетации.

Содержание фосфорной кислоты в почве было высоким в фазе цветения, ниже — перед уборкой. Это обусловлено интенсивностью поглощения фосфора растениями в разные периоды вегетации. Количество подвижного фосфора в почве по вариантам опыта различалось. Меньше содержалось на контрольном варианте, где не вносились удобрения. В фазе цветения фосфора содержалось 15,15 мг, а к уборке оно снизилось и составило 11,87 мг на 100 г почвы. При внесении удобрений под урожай клубней 25 т/га эти показатели составили соответственно 16,35 и 11,92 mi/100 г почвы. Больше всего фосфора содержалось в почве на фоне удобрений, рассчитанном на получение запланированного урожая 40 т/га клубней, где в фазе цветения содержалось - 18,24, а перед уборкой — 13,76 мг на 100 г почвы.

Содержание калия в фазе всходов в контрольном варианте составило 17,75 мг, а на фоне внесения удобрений, рассчитанном, на получение урожая клубней 40 т/га достигло до 21,84 мг, а к уборке составило соответственно 12,87 и 14,30 мг на 100 г почвы.

Азота больше всего содержали молодые растения. В фазе всходов в контрольном варианте его содержалось 4,45 %, а па фоне внесения удобрений, рассчитанном на урожай клубней 40 т/га, — 4,97 %. По мере роста и развития растений в надземной части картофеля его содержание

постепенно уменьшалось и перед уборкой в кош-рольном варианте составило 1,56 %, а на фоне, рассчитанном на запланированный урожай клубней 40 т/га, - 1,92 процентов.

Содержание фосфора в ботве растений картофеля по мере прохождения вегетации снижалось. В фазе всходов в зависимости от варианта опыта концентрация фосфора в ботве колебалась от 0,66 до 0,98 %. В фазе цветения растений, его содержание снизилось на 10,00-13,05 %, а к уборке на 28,7938,11 % от первоначального уровня.

Больше всего в надземной массе растений картофеля содержался калий. Так же как и фосфор, калий интенсивно поступал в растения в начальные фазы развития и убывал по мере их старения. В фазе всходов надземная масса растений содержала от 5,86 до 7,04 % калия. К фазе цветения в зависимости от варианта опыта его количество снизилось на 22,16-26,35 %. К уборке концентрация калия в надземной массе картофеля уменьшилось в зависимости от фона питания на 58,36-65,02 процента.

Урожайность. Формирование урожая клубней больше всего зависело от дозы внесенных удобрений. За счет эффективного плодородия почвы, в среднем за три года был получен урожай клубней картофеля 17,45 т/ш. В варианте, рассчитанном на 25 т/га, урожай превзошёл расчетный уровень на 2,55 т /га или на 10,2 %, в варианте 40 т /га - на 0,98 т/га или на 2,45% (табл. 2).

Таблица 2 - Влияние удобрений на формирование урожая картофеля сорта _ Жуковский ранний, т/га, 2012-2014 гг. _

Запланированная урожайность, т/га 2012 г 2013 г 2014 г Средняя отклонение от запланированного уровня

т/га %

Без удобрений 16,83 17,36 18,16 17,45 - -

25 25,14 28,10 29,42 27,55 +2.55 + 10,2

30 32,42 33,40 34,25 33.36 +3.36 + 11,2

35 34,65 36,24 38; 77 36,55 +1,55 + 4,42

40 38,45 40,65 43,85 40,98 +0,98 +2,45

НСР„, 0,54 0,65 0,31 0,50

Планируемые урожаи 35 и 40 т/га не были получены лишь в 2012 г, хотя и они были близки к запланированным уровням. Максимальная урожайность 43,85 т/га была получена в 2015 г, что составляет 109,6 % от запланированной.

Показатели качества клубней. Внесение удобрений в расчете на получение урожая клубней 25 и 30 т/га практически не измешио содержание крахмала в клубнях по сравнению с контрольным вариантом. Лишь повышенные фоны, которые были рассчитаны на урожай 35 и 40 т/га, снизили его количество в клубнях соответственно на 0,97-1,42 процентов (табл. 3).

Внесение умеренных доз минеральных удобрений, особенно совместно с органическими не приводило к уменьшению содержания витамина С в клубнях.

Лабораторные исследования показали, что в клубнях на всех вариантах опыта количество нитратов было ниже ЦЦК, (ПДК=250 мг/кг), однако при внесении повышенных доз ЫРК их содержание несколько увеличилось. В среднем за три года в клубнях в контрольном варианте количество нитратов составило - 35,63 мг/кг. На фоне внесения минеральных удобрений в расчете на урожай 25 т/га клубней их количество увеличилось на 10,84 м1/кг, а при расчете на урожай 40 т/га - на 39,04 мг/кг.

Таблица 3 - Влияние удобрений на показатели качества клубней картофеля _сорта Жуковский ранний. 2012-2014 тт.__

Запланированная урожайность, т/га Содержание

крахмала, % витамина С, мг% нитратов, мг/кг белка, %

Без удобрений 12,69 21,08 35,63 2,25

25 12,68 21,59 46,47 2,44

30 12,59 21,94 55,80 2,46

35 11,72 21,71 60,53 2,60

40 11,27 21,05 74,67 2,73

НСР05 0,09 0,11 0,45 0,03

Сбалансированное питание оказало положительное влияние на содержание белка в клубнях. В клубнях контрольного варианта белка содержалось 2,25 %. По мере повышения доз удобрений его количество увеличивалось и та фоне, рассчитанном на получение урожая клубней 40 т/га , содержание белка достигло до 2,73 %.

Вынос элементов питания в расчете на 1 т клубней и соответствующее •количество надземной массы был самым высоким иге фоне, рассчитанном на урожай клубней 40 т/га. Вынос азота при этом составил 6,86 кг, фосфора -2,47, калия - 9,90 кг. В контроле эти показатели соответственно составили: азота - 5,68, фосфора - 2,13, калия - 7,55 кг.

Из почвы растения во время вегетации использовали азот на 27,75 %, фосфор на 10,02 % и калий на 28,48 %. Из минеральных удобрений, внесенных в расчете на получение 25 т/га клубней, усвоение азота растениями составило 64,84 %, фосфора -26,47 %, что несколько выше запланированного уровня, а калия -48,91 %, что меньше расчетного. Из органических удобрений растения усвоили азота на 21,30%, фосфор - 28,52 , калий на 43,14 %.

Эффективность удобрений. В контроле затраты на возделывание 1 га картофеля составили 80,1 тыс. рублей. Максимальные затраты - 107,0 тыс. рублей на 1 га посевной площади, минимальная себестоимость 1 т клубней,

равная 2611 рублей, больший чистый доход, который составил 138,9 тыс. руб./га при уровне рентабельности 130,0 % были получены на фоне, рассчитанном на урожай клубней 40 т/га.

ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ И РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА НА ПРОДУКТИВНОСТЬ РАННЕСПЕЛОГО СОРТА РЕД СКАРЛЕТТ

Фотосинтетическаа деятельность. Площадь листьев во все фазы развития растений картофеля была самой низкой в контроле без применения регуляторов роста и удобрений и в фазе ее максимального развития на этом варианте составила 30,96 тыс. м^га (табл. 4).

Таблица 4—Влияние удобрений и регуляторов роста на показатели продуктивности посадок картофеля, 2013-2015 гт

Фон питания Способ применения препаратов Показатели продуктивности

в. макс, тыс. м2/га урожай сухой биомассы, т/га ПРЛ, 1 тыс. ед. ФП, кг клубней коэффициент использования ФАР, %

Без удобрений Контроль (вода) 30,96 7,089 8,17 1,50

Обработка регулятором роста Сил к, ВЭ

Обработка клубней 33,79 8,368 8,06 1,77

Обработка листьев 32,32 8,743 9,63 1,85

Обработка клубней и листьев 35,06 9,522 8,90 2,02

Обработка регулятором роста Альбит, ТПС

Обработка клубней 31,56 7,975 8,61 1,69

Обработка листьев 31,64 8,219 9,52 1,74

Обработка клубней и листьев 32,99 8,895 8,91 1,88

Расчет на 30 т/га Контроль (вода) 46,08 10,036 8,98 2,12

Обработка регулятором роста Силк, ВЭ

Обработка клубней 52,75 11,143 8,19 2,36

Обработка листьев 51,54 10,996 8,94 2,33

Обработка клубней и листьев 54,44 12,295 8,60 2,60

Обработка регулятором роста Альбит, ТПС

Обработка клубней 51,23 10,492 8,45 2,22

Обработка листьев 49,53 10,847 9,31 2,30

Обработка клубней и листьев 52,83 11,554 8,94 2,45

Замачивание клубней перед посадкой регулятором роста Силк повысило площадь листьев в фазе цветения, в период её максимального развития на 2,83 тыс. м2/га. Комплексная обработка (клубней перед посадкой и дважды вегетативной массы) регулятором роста Силк повысила ее величину на 4,10 тыс. м2/га по сравнению с контролем. Максимальная площадь листьев, равная 54,44 тыс. м2/га, что на 7,64 тыс. м2/га больше контроля, формировалась в варианте с комплексной обработкой регулятором роста Силк.

Внесенные удобрения на всех вариантах опыта значительно усилили интенсивность накопления общей сухой биомассы. В контроле без применения регуляторов роста общая сухая биомасса при внесении расчетных доз удобрений составила 10,036 т/га, что на 2,947 т/га больше контроля на фоне без применения удобрений.

Расчетные дозы удобрений в варианте замачивания посадочных клубней регуляторами роста повысили общую сухую массу растений картофеля на 2,517-2,775 т/га. В варианте с двукратным опрыскиванием регулятором роста по вегетирующим растениям удобрения способствовали росту урожая сухой биомассы (на 2,253 и 2,628 т/га), но в меньшей степени.

Урожай сухой биомассы та обоих фонах питания был выше при комплексном применении регуляторов роста и составил при применении регулятора роста Альбит 8,895 и 11,554 т/га, Силк - 9,522 и 12,295 т/га.

Продуктивность 1 тыс. единиц ФП на всех вариантах была выше при внесении регуляторов роста по вегетирующим растениям. Максимальный коэффициент использования ФАР, равный 2,60 %, был получен на фоне внесения расчетных доз удобрений при комплексном использовании регулятора роста Силк.

Урожайность. На фоне без внесения удобрений и регуляторов роста урожайность клубней составила 16,44 т/га. Внесение расчетных доз удобрений на получение урожая клубней 30 т/га дало прибавку урожая на 11,26 т/га или повысило урожайность на 68,49 % (табл. 5).

Обработка клубней регулятором роста Силк перед посадкой на фоне без внесения удобрений увеличила урожай клубней на 2,79 т/га, а некорневое внесение дваязды по вегетирующим растениям повысило урожайность на 3,94 т/га, то есть была на 1,15 т/га больше по сравнению с вариантом с обработкой клубней. Регулятор роста Альбит повысил урожайность на этих вариантах на 1,89 и 2,88 т/га.

Наибольшую урожайность равную 21,91 т/га, растения формировали при комплексной обработке (клубни перед посадкой + дважды растения во время вегетации) регулятором роста Силк, где прибавка в урожае составила 5,47 т/га по сравнению с контрольным вариантом, а на фоне внесения расчетных доз удобрений она достигла 6,78 т/га.

Применение регуляторов роста Силк и Альбит способствовало увеличению Доли товарного урожая картофеля. При разных способах

использования ре1уляторов роста и фона питания она составила от 77,26 % в контроле до 91,30 % при комплексной обработке регулятором роста С ил к.

Таблица 5 - Влияние удобрений и регуляторов роста та урожай _клубней картофеля, 2013-2015 гг. __

Фон питания Способ применения препаратов Урожайность, т/га

2013 г 2014 г 2015 г средняя

Без удобрений Контроль (вода). 15,57 17,30 16,45 16,44

Обработка регулятором роста Силк. ВЭ

Обработка клубней 17,67 19,86 20,18 19,23

Обработка листьев 18,89 20,60 21,64 20,38

Обработка комплексная 21,13 22,10 22,51 21,91

Обработка per улятором роста Альбит, ТПС

Обработка клубней 17,32 18,65 19,01 18,33

Обработка листьев 18,37 19,10 20,48 19,32

Обработка комплексная 20,46 21,65 21,87 21,33

Расчет на 30 т/га Контроль (вода). 25,60 28,10 29,46 27,70

Обработка регулятором роста Силк. ВЭ

Обработка клубней 28,87 31,46 32,10 30,81

Обработка листьев 29,70 3Z10 32,87 31,55

Обработка комплексная 33,95 34,06 35,42 34,48

Обработка ре г /лятором роста Альбит. ТПС

Обработка клубней 27,95 29,14 30,40 29,16

Обработка листьев 29,05 30,96 32,10 30,70

Обработка комплексная 31,51 32,60 34,05 32,72

2013 г 2014 г 2015 г

НСР05 делянок 1 пор. 1,23 т/га 0,81 т/га 0,53 т/га

НСР05 делянок 2 пор. 0,72 т/га 0,46 т/га 0,41 т/га

НСР05 А 0,46 т/га 0,31 т/га 0,20 т/га

НСР05 В 0,51 т/га 0,33 т/га 0,29 т/га

НСР05 АВ 1,25 т/га 0,81 т/га 1,01 т/га

Корреляционный анализ показал тесную зависимость между урожайностью и показателями фотосинтетической деятельности листьев (г = 0,99).

Качество клубней. Содержание сухого вещества в клубнях исследуемого сорта, в среднем за годы проведения исследований, в зависимости от варианта опыта, составило 20,77-22,73 %.

Регуляторы роста при всех изучаемых способах применения способствовали накоплению сухого вещества в клубнях. На фоне без внесения удобрений при комплексном применении регулятора роста Силк содержание сухого вещества составило 22,73 %, а на фоне внесения

расчетных доз удобрений на урожай клубней 30 т/га — 21,43 %. При использовании Альбит эти показатели составили соответственно 22,47 и 21,30%.

Среди способов применения регуляторов роста разница в содержании сухого вещества была незначительной, но с некоторым преимуществом обработки клубней перед посадкой. Меньше сухого вещества (20,77%) содержали клубни, выращенные на удобренном фоне без применения регуляторов роста.

Применение регулятора роста Силк повысило в среднем на 0,4% содержание сухого вещества в клубнях при обработке семенных клубней перед посадкой, двукратная некорневая обработка растений в период вегетации увеличило долю сухого вещества на 0,26-0,33 %, а комплексное применение на 0,66-0,76 %. Аналогичные результата получены при использовании регулятора роста Альбит (табл. 6).

Внесение удобрений в расчете на запланированную урожайность клубней 30 т/га не сопровождалось уменьшением крахмалист ости клубней. Обработка клубней перед посадкой регулятором роста Силк на фоне без применения удобрений повысило содержание крахмала в клубнях на 0,70 %, а комплексное его применение — на 0,98 %. На удобренном фоне эти показатели составили соответственно 0,53 и 0,91 %. При использовании регулятора роста Альбит на фоне без внесения удобрений его содержание повысилось соответственно на 0,53 и 0,59 %, а та фоне внесения удобрений соответственно на 0,43 и 0,69 %. Эффективность обработки растений во время вегетации по накоплению крахмала была ниже по сравнению с обработкой клубней перед посадкой.

Максимальное накопление витамина С на фоне внесения удобрений отмечено при комплексном применении регуляторов роста - 18,87 и 19,69 мт%, против 18,36 и 19,47 мг% на фоне без применения удобрений. Препарат Альбит также способствовал повышению накопления витамина С в клубнях, но несколько уступал Силку.

Внесение удобрений в зависимости от-способа применения регулятора роста Силк увеличивало количество нитратов в клубнях картофеля на 10,3912,81 мг/кг, при применении Альбита — на 11,53-14,77 мг/кг, против 16,08 мг/кг в контроле.

Обработка регуляторами роста во всех вариантах опыта снижала количество нитратов в клубнях картофеля. Применение регулятора роста Силк для обработки клубней перед посадкой в зависимости от фона питания снижало количество нитратов в клунях на 6,00-10,16 мг/кг, а использование регулятора роста Альбит — соответственно на 3,2-7,75 мг/кг. Значительное снижение нитратов в гслубнях отмечено при комплексном применении регуляторов роста. Использование Силка на этом варианте в зависимости от фона питания снижало содержание нитратов на 12,20-15,47, мг/кг, а при применении Альбита, — на 10,90-12,21 мг/кг.

Таблица б - Влияние удобрений и регуляторов роста на качество __клубней картофеля, 2013-2015 гг._

Фон питания Способ применения препаратов Содержание в клубнях

сухого вещества. % крахмала, % витамина С, мг% нитратов, мп'кг

Без удобрений Контроль Свода). 21,97 12,50 17,69 57,40

Обработка регулято ром роста С ил к, ВЭ

Обработка клубней 22,37 13,20 18,17 51,40

Обработка листьев ггзо 12,96 18,40 50,84

Обработка комплекаия 22,73 13,48 19,47 45,20

Обработка регулятором роста Альбит. ТПС

Обработка клубней 22,33 13,03 17,84 54,20

Обработка листьев 22,27 12,58 18,00 54,68

Обработка комплексная 22,47 13,09 18,36 46,50

Расчет на 30 т/га Контроль (вода). 20,77 12,19 18,16 73,48

Обработка регулято! эом роста Сил к, ВЭ

Обработка клубней 21,17 12,72 18,89 63,32

Обработка листьев 21,03 12,70 18,97 61,23

Обработка комплексная 21,43 13,10 19,69 58,01

Обработка регулятором роста Альбит, ТПС

Обработка клубней 21,00 12,62 18,27 65,73

Обработка листьев 20,87 12,52 18,38 67,68

Обработка комплексная 21,30 12,88 18,87 61,27

Нами был проведен анализ связи урожайности содержания сухого вещества, крахмала и белка в клубнях картофеля. Корреляционно-регрессионный анализ показал тесную связь данных показателей (г= 0,96).

Содержание тяжелых металлов. Содержание тяжелых металлов в клубнях во всех вариантах опыта было ниже ЦДК. В клубнях содержалось: меди - 2,52-3,11, цинка - 3,11-4,11, свинца - 0,22-0,23, мышьяка - 0,0190,031, кадмия -0,010-0,015 мп'кг. Внесенные удобрения привели некоторому увеличению, а регуляторы роста наоборот способствовали снижению их количества в клубнях.

Более значительное снижение содержания количества тяжелых металлов отмечалось при комплексном применении регуляторов роста. При

комплексном применении регулятора роста С ил к, содержание меди снизилось на 0,35-0,36, цинка - на 0,31-0,34, свинца -на 0,06-0,07, мышьяка - на 0,007-0,008, кадмия - та 0,004-0,005 мгУкг. Аналогичное влияние оказал также регулятор роста Альбит, но несколько меньшее, чем С ил к.

Экономическая эффективность применения регуляторов роста. Затраты на возделывание картофеля без применения регуляторов роста на фоне без применения удобрений составили 81,4 тыс. руб./га. Применение регуляторов повышало экономические показатели возделывания картофеля.

Максимальный чистый доход (141,56 тыс. руб.) и уровень рентабельности (141,8%) были получены при комплексном применении регулятора роста Силк.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. На серых лесных почвах в условиях, Республики Татарстан применение минеральных удобрений в дозах, рассчитанных на получение клубней 25 т/га, совместно с органическими удобрениями на 30-40 т/га, повышает фотосинтетическую деятельность растений и обеспечивает формирование запланированных урожаев клубней картофеля сорта Жуковский ранний.

2. Сбалансированное минеральное питание за счет применения расчетных доз удобрений на урожайность 25-40 т/га повышает биометрические показатели и площадь листьев растений картофеля. Наибольшую высоту (62,4 см), число стеблей (268 тыс. шт./га) и площадь листьев в фазе цветения (47,80 тыс. м2/га) формировали растения на расчетном фоне на 40 т/га клубней.

3. Удобрения, внесенные под запланированные урожаи, по мере увеличения доз повысили урожай сухой биомассы на 3,3-6,3 т/га, по сравнению с контрольным вариантом. Скорость роста клубней в сутки в период образования клубней в контроле составила 24,76 т/и1, коэффициент использования ФАР - 1,17 %, на фоне внесения удобрений на урожай клубней 40 т/га эти показатели составили соответственно 58,32 гУм2 в сутки и 2,58 процентов.

4. Внесение удобрений, в расчете на получение урожая клубней 25 и 30 т/га практически не изменяло количество крахмала в клубнях по сравнению с контрольным вариантом. Повышенные дозы удобрений, рассчитанные на получение урожая 35-40 т/га, увеличивали количество нитратов и снижали содержание крахмала в клубнях.

5. Вынос №К в расчете на 1 т клубней и соответствующее количество надземной массы был максимальным на фоне, рассчитанном на урожай клубней 40 т/га. Вынос азота при этом составил 6,86 кг, фосфора - 2,47, калия - 9,90 кг, а в контроле соответственно азота - 5,68, фосфора - 2,13, калия — 7,55 кг.

6. Использование азота из почвы растениями картофеля составило 27,75 %, фосфора - 10,02 % и калия -28,48 %. Азот минеральных удобрений,

внесенных в расчете на урожай клубней 25 т/га, использовался растениями картофеля на 64,84 %, фосфор - 26,47 % и калий - 48,91 %. Из органических удобрений соответственно азота -21,30, фосфора - 28,52 %, калия - 43,14 процентов.

7. Наиболее эффективным регулятором роста оказался Силк. Превышение урожайности при обработке клубней над препаратом Альбит составил 4,9 и 5,6 % ,при обработке листьев на 5,5 и 2,8 процента.

8. Наиболее эффективным приемом использования регуляторов роста оказалась комплексная обработка клубней перед посадкой и дважды растений во время вегетации.

9. Комплексная обработка регуляторами роста обеспечила лучшее качество урожая клубней, которые содержали меньшее количество тяжелых металлов, нитратов, большее количество сухого вещества, крахмала, витамина С.

10. Максимальная экономическая эффективность получена в варианте с внесением удобрений на планируемую урожайность картофеля 40 т/га и при комплексном применении регулятора роста Силк.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. При планировании урожаев картофеля на серых лесных почвах Республики Татарстан расчет доз удобрений рекомендуется производить с учетом выноса элементов питания и местных коэффициентов их использования растениями из почвы и удобрений.

2. Для получения стабильно высоких урожаев раннего картофеля предлагается применять комплексное использование регуляторов роста Силк и Альбит:

- для обработки клубней из расчета соответственноЮО мл/т и 100 г/т;

- для некорневого внесения в фазе бутонизации и через 10 дней из расчета соответственно 100 мл/га и Альбит -50 гУга.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи, опубликованные в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендуемых ВАК Российской Федерации

1. Мостякова, А А. Влияние регуляторов роста и расчетных доз удобрений на продуктивность картофеля в лесостепи Среднего Поволжья /A.A. Мостякова, В.П Владимиров, К.В. Владимиров// Вестник Казанского аграрного университета. — 2014. - №2 (32).— С 131-135.

2. Mostyakova, A A Ways to increase the use of photo synthetic active radiation by early ripening varieties of potato in Middle Volga Region, Russia /, AA Mostyakova, V.P. Vladimirov, LR. Gareev, N.V. Sitnickova // Biology and

Medicine Research Article Volume 7, Issue 1, Article ID: BM-066-15, 2015. - S. 1-7.

3. Мостякова, A.A. Пути повышения фотосинтетической деятельности раннеспелого сорта картофеля Жуковский ранний в условиях лесостепи Среднего Поволжья /A.A. Мостякова, Л.М. Егоров, В.П Владимиров, КВ. Владимиров// Вестник Казанского аграрного университета. - 2015. — №1 (35). - С. 141-145.

4. Мостякова, A.A. Управление продуктивностью посадок картофеля с использованием регуляторов роста в условиях лесостепи Среднего Поволжья/А.А. Мостякова, П.А. Чекмарев, В.П Владимиров// Вестник Казанского аграрного университета. — 2015. -№ 3 (37). — С. 121-125.

Научные издания:

5. Мостякова, A.A. Влияние регуляторов роста на продуктивность картофеля и его качество /A.A. Мостякова, В.П. Владимиров, КВ. Владимиров// 3-я Международная научная конференция "Регуляция роста и развития растений: физиолого-биохимические и генетические аспекты", посвященная 125-летию кафедры растений и микроорганизмов. Физиологии и биохимии имени В.Н. Каразина, Харьков (Украина), 2014.-С 166-168.

6. Мостякова, A.A. Урожайность картофеля сорта Ред Скарлетт в зависимости от фона питания и применения регуляторов роста/ A.A. Мостякова, В.П. Владимиров, КВ. Владимиров // Актуальные вопросы совершенствования технологии производства продукции сельского хозяйства. - Казань: КГАУ, 2014. -С. 67-74.

7. Мостякова, A.A. Урожайность и качество клубней картофеля сорта Ред Скарлетт с применением регулятора роста /АА. Мостякова, В.П Владимиров, КВ. Владимиров // Сб. науч. тр. КФУ. - Казань, 2014. - Вып. 3. - С.49-53.

8. Мостякова, A.A. Влияние регуляторов роста и расчетных доз удобрений на продуктивность картофеля в Лесостепи Среднего Поволжья / A.A. Мостякова, В.П Владимиров, КВ. Владимиров //Международная -научная конференция и школа молодых ученых «Физиология растений — теоретическая основа инновационных агрофигобиотехнологий». — Калининград: Аксиос, 2014. - С. 297-299.

9. Мостякова, A.A. Цути повышения фотосинтетической деятельности растений картофеля на серой лесной почве лесостепи Среднего Поволжья/ A.A. Мостякова, В.П Владимиров// растения в условиях глобальных и локальных природно-климатических и антропогенных воздействий. Материалы VIII съезда общества физиологов растений России: Петрозаводск, 2015. -С. 362.

10. Мостякова, A.A. Современные приемы повышения эффективности возделывания картофеля в условиях лесостепи Среднего Поволжья (колл. монография)/A.A. Мостякова, КВ.. Владимиров, В.П Владимиров. — Казань: ООО ПК «Астор и Я», 2015. - 140 с.

Формат 60x84/16 Тираж 100. Подписано к печати 30.09.2015г.

Печать офсетная. Усл.пл. 1,00. Заказ 146"

Издательство КГАУ/420015 гКазакь, улЛС.Маркса, д.65 Лицензия наиЗдатсльскуюдеятельнос1Ысод221 ИД №06342 от 28.11Л001 г. Отпечатано в типографии КГ А У 420015 гКазань, улЛС.Маркса, д.65. Казанский государственный аграрнбгй университет