Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Рост, развитие, урожайность и качество картофеля в зависимости от применения новых форм минеральных удобрений, модифицированных различными мезо- и микроэлементами

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Рост, развитие, урожайность и качество картофеля в зависимости от применения новых форм минеральных удобрений, модифицированных различными мезо- и микроэлементами"

? Г 5 ОД i i Ш 2JC3

На правах рукописи

ГАИТОВ Марат Юлдашевич

РОСТ И РАЗВИТИЕ, УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО КАРТОФЕЛЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИМЕНЕНИЯ

НОВЫХ ФОРМ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ РАЗЛИЧНЫМИ МЕЗО- И МИКРОЭЛЕМЕНТАМИ

Специальность (06.01.09) - растениеводство

АВТОРЕФЕ PAT диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

*

Москва - 2000

Работа выполнена в 1997-99 гг. во Всероссийском научно-исследовательском институте картофельного хозяйства.

Научный руководитель: член-корр. РАСХН, доктор

сельскохозяйственных наук, профессор А.В.Коршунов

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор С.Н.Карманов

кандидат сельскохозяйственных наук,

В.И. Попов

Ведущее учреждение: МСХА им. К.А.Тимирязева.

Защита состоится « 30 » марта 2000 г., в 13 г-асов на заседании диссертационного совета К.020.30.01 при Всероссийском научно-исследовательском институте картофельного хозяйства по адресу: 140052 пос. Коренево, Люберецкого района, Московской области.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИ картофельного хозяйства.

Автореферат разослан « » февраля 2000г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Н.П.Склярова

/7 ¿/¿7 А Ш

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Мировой и отечественный опыт убедительно свидетельствуют о том , что без разработки и применения перспективных минеральных удобрений, содержащих бор, марганец, медь и другие микроэлементы невозможно получать высокие урожаи сельскохозяйственных культур хорошего качества

Выпуск микроудобрений, в настоящее время отечественной туковой промышленностью осуществляется в незначительных количествах. В основном выпускаются минеральные удобрения с добавкой одного, редко нескольких, микроэлементов. При дефиците в почве нескольких микроэлементов и наличии в минеральном удобрении только одного из них сбалансировать дозы макро- и микроудобрений является очень трудной задачей. Поэтому становится актуальным вопрос теоретического обоснования создания специализированных удобрений под определенные культуры со сбалансированным содержанием макро-, мезо- и микроэлементов в них.

Цель исследований : 1. Обосновать рекомендации по применению новых форм минеральных удобрений, модифицированных мезо- и микроэлементами (отечественного производства или закупаемых за рубежом ) применительно к культуре картофеля на дерново-подзолистых супесчаных почвах Нечерноземной зоны.

2. Выдать предложения по выпуску отечественных сухих тукосмесей с заданными соотношениями макро-, мезо- и микроэлементов.

Задачи исследований . 1. Выявить изменения биометрических и некоторых физиолого-биохимических показателей растений, урожайности и качества клубней при действии новых форм минеральных удобрений (Кемира универсал , Ке-мира картофельное, смесь отечественных удобрений ), включающих до 13 макро-, мезо- и микроэлементов.

2. Выявить годовой экономический эффект с учетом отходов продукции при хранении.

3. Провести энергетическую ( в МДж) опенку новых форм минеральных удобрений, модифицированных мезо- и микроэлементами.

Научная новизна работы . Получены новые данные об изменениях процессов роста и развития, урожайности и качества картофеля под влиянием применения удобрений, включающих в свой состав, помимо основных элементов питания, ряд мезо- и микроэлементов применительно к дерново-подзолистым супесчаным почвам.

Теоретическая и практическая значимость . Полученные результаты углубляют знания о процессах роста и развития, изменении показателей урожайности и качества картофеля под влиянием совместного внесения комплекса питательных элементов в различных комбинациях и дозировках.

Практическая ценность работы заключается в выдаче рекомендаций о целесообразности применения сложных удобрений и установлении оптимального соотношения элементов в их составе.

Апробация работы . Результаты исследований были доложены на Международной конференции молодых ученых во ВНИИ картофельного хозяйства в феврале 1999 года, а также на межрайонном совещании картофелеводов (ОПК «Непецино», Коломенского района, Московской области, 1999г.).

Реализация результатов исследований. Результаты работы прошли производственную проверку в ОПХ «Коренево» Люберецкого района, Московской области в 1999 году.

Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 2 печатные работы.

Объем работы. Диссертация изложена на 109 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части из 6-ти глав, выводов и предложений производству. Список литературы включает 308 наименований, в том числе 30 иностранных. Работа содержит 24 таблицы в тексте и 7 таблиц в приложении.

УСЛОВИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Место проведения и скема опыта. Исследования по теме проводились в 1997-1999 годах на территории ОПХ «Коренево», Люберецкого района, Московской области.

Опытный участок входит а состав трехпольного севооборота , в котором картофель размещается после зерновых предшественников .

Краткая запись схемы опыта 22x3 (22 варианта в 3-х кратной позторности). Общая площадь каждой делянки 14м2, учетная -12,6 м2. Общая площадь опыта-924 м2. Расположение делянок систематическое.

Схема включает в себя три блока из сочетаний российских макро-, мезо- и микроудобрений и удобрений финской фирмы «Кемира»:

1 блок включает в себя низкий уровень питания (N60P6oKi20 ), 4 комбинации с этим фоном и выровненные с этим уровнем по азоту финские удобрения (варианты 2-8);

2 блок - средний уровень (N90P90K18O), 4 комбинации с этим фоном и два варианта с финскими удобрениями, выровненные с этим фоном по азоту (варианты 9-15);

3 блок - высокий уровень (КццРиоК:«), 4 аналогичные предыдущим комбинации и удобрение Кемира универсал с дозой азота 120 кг/га (варианты 16-21);

варианты 1 и 22 контроль (без применения удобрений).

Мезо- и микроэлементы вносились в дозах: Са-100, Mg-50, Zn-4, Mn-8, В-2,5 Cu-2 кг. д.в./га

В опыте применяли следующие виды и формы удобрений:

отечественные: аммиачная селитра, аммофос гранулированный марки А, калий хлористый, калий сернокислый, доломитовая мука, х.ч. сернокислый цинк,х.ч. сернокислый марганец, х.ч сернокислая медь, борная кислота;

финские: Кемира универсал (10 % N; 10 % Р,()<; 20 % К20; 1 % Са; 2,5 % Mg; 11 % S; 0,1 % Fe; 0,7 % Мп; 0,15 % В; 0,1 % Си; 0,01 % Мо; 0,1 % Zn; 0,006 % Se), Кемира картофельное (12 % N; 13,7 % Р205; 16,9 % К20; 2,5 % Mg; 10%S). Все виды и дозы удобрений были испытаны на сорте Невский. Посадку проводили клоновой сажалкой СН-4Б-К. Глубина посадки 10-12 см. Средняя масса клубня 50-80 г. Агротехника - общепринятая в зоне.

Почва опытного участка дерново-подзолистая супесчаная . Исходные агрохимические показатели: содержание гумуса (по Тюрину) - 0,95-1,21 %; содержание минеральных форм азота 12,3-29,1 мг/кг почвы; подвижного фосфора (по Кирсанову) -160-411, калия (по Кирсанову) - 49-167 мг/кг почвы; рН<;ОЛ - 3,95-5,20; V- 44-65%; Нг - 2,6-5,2, S -4,4-4,9; мг-экв./1С0 г почвы; содержание подвижных : Zn - 0,35-0,42, Мп -30,0-40,0, Си - 0,50-0,52, В - 0,08-0,10 мг/кг почвы. .

Методы исследования. Перед закладкой опыта определяли агрохимические показатели почвы опытного участка по ГОСТам и общепринятым методикам, предельную полевую влагоемкость - методом заливки площадки.

Метеорологические данные анализировали по сведениям метеостанции «Коренево».В период вегетации контролировали: наступление фенологических фаз по методике Госсортсети, динамику влажности почвы в горизонте А,т, динамику накопления массы ботвы и клубней, площадь ассимиляционной поверхности по методике НИИКХ (1967), содержание растворимых Сахаров в клубнях и их состав по Х.Н.Починку (1976г) на базовых вариантах (2 блок); содержание хлорофилла в листьях в фазу цветения по всем вариантам.

В предуборочной определяли: содержание крахмала по удельному весу; содержание сухого вещества; содержание нитратов ионо-селективным методом; кулинарные качества по 9-ти бальной шкале; содержание витамина С - по Мурри; пораженность клубней грибными болезнями (фитофтороз, парша, ризоктониоз); сохранность клубней в период зимнего хранения с вычленением из общих отходов естественной убыли, абсолютной гнили, технической гнили, потерь на ростки.

Проводили дисперсионный анализ данных: урожайности картофеля; крах-малистости клубней; потерь при хранении - ло Доспехову Б.А. (1972).

Рассчитывали годовой экономический эффект с учетом потерь продукции в процессе хранения.

Проводили энергетическую оценку (в МДж) испытываемых приемов (Посыпанов Г.С., 1996).

Метеорологические условия в годы исследований были не типичными и неблагоприятными для картофеля. В 1997 году июль и август месяцы характеризовались теплой и засушливой погодой: осадков в июле выпало в три раза, а в августе - в четыре раза меньше нормы.

Метеорологические условия вегетационного периода 1998 года характеризовались развитием стрессовой ситуации в период май-июнь (засуха) и затяжной дождливой погодой в период уборки (со второй декады августа).

Май 1999 года выдался холодным, Июнь и июль были резко засушливыми и жаркими: осадков выпало в июне в 8 раз, а в июле в два раза меньше, чем по среднемноголетним данным. Температура воздуха оба месяца находилась на уровне 21,4-22,0° С.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

РОСТ, РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ И НАКОПЛЕНИЕ УРОЖАЯ КАРТОФЕЛЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ МЕЗО- И МИКРОЭЛЕМЕНТАМИ.

В результате фенологических наблюдений нами установлено, что длительность периода о г посадки до всходов по вариантам опыта за все три года оказалась одинаковой и в большей степени зависела от метеорологических условий нежели от условий питания.

В условиях достаточного увлажнения и температур, близких к оптимальным, применение мезо- и микроэлементов ускоряло прохождение фаз роста и развития растений на 1-2 дня. В засушливом 1999 году различий в прохождении фаз развития у растений по вариантам не отмечалось. По всей видимости, это связано с тем, что в первом минимуме в этом году до середины вегетационного периода находилась вода.

Динамика накопления массы ботвы. Минимальная , в опыте, масса ботвы накапливалась во все сроки отбора проб на варианте без удобрений. Наибольшее же накопление массы ботвы на момент взятия первой пробы происходило на фоновом варианте и составляло 145-197% к контролю. Под влиянием удобрений, модифицированных мезо- и микроэлементами, создается меньшая масса ботвы, однако она более продолжительное время остается в работоспособном состоянии. Поэтому уже во второй пробе вегетативная масса растений с фонового варианта выравнивалась с массой ботвы на других вариантах, а к третьей становилась меньше.

По-разному происходило накопление вегетативной массы я в зависимости от комбинаций элементов питания. В 1997 году растения положительно отзывались на введение в состав удобрений кальция и магния. Масса ботвы на вариантах с этими элементами в фазу цветения составляла 118 и 112% к вариантам без них. В другие годы этого не наблюдалось. По всей видимости, в 1997 году кальций и магний сыграли роль в накоплении ботвы в связи с очень кислой реакцией почвы, которая отмечалась в этом году (рНса: - 3,95).

Растения на вариантах с применением удобрений фирмы «Кемира» в 19971998 годах мало отличались по массе ботвы от растений на вариантах с отечественными смесями удобрений. В 1999г со времени взятия 2-ой пробы отмечалось более значительное нарастание массы ботвы на вариантах с применением этих удобрений, в результате которого превышение в сравнении с вариантами с отечественными смесями составляло 9-15% (290,1-306,1 ц/га).

Динамика асснмнляинонион поверхности. Листовая поверхность к фазе цветения в 1997 году находилась на уровне 14,9-27,6 тыс.м2/га, в 1998 г - 21,142,9 тыс.м2/га. В 1999 г. размер листовой поверхности ко времени взятия первой пробы достиг 6,8-13,8 тыс.м"/га и был самым низким за три года (табл. 1).

Наблюдения за динамикой ассимиляционной поверхности показали, что она зависела от тех же факторов, что и масса ботвы. И аналогичным образом происходило изменение ее показателей. Положительное действие известкования отмечалось только на сильно кислой почве в 1997 году. Ассимиляционная поверхность на вариантах с введением в состав удобрений Са и Mg составляла на хлор содержащем фоне в фазу цветения 119%, а на бесхлорном фоне 108,5% по сравнению с вариантами без этих элементов.

Исключение из состава удобрений хлора на начальных этапах не оказывало влияния на величину листовой поверхности. А в некоторых случаях отмечалась даже большая площадь листовой поверхности на вариантах с хлором в фазу цветения. Так, в 1999 году ассимиляционная поверхность на вариантах с хлорсодер-жащими удобрениями превышала таковую на бесхлорных вариантах на 2,9-3,1 тыс.м2/га. Однако, по мере роста уже ко второй пробе растения на вариантах с бесхлорными удобрениями нарастили большую листовую поверхность. Ее величина равнялась 30,8-33,8 тыс.м2/га или 110% к соответствующим хлорсодер-жащим комбинациям." В предыдущие годы динамика изменения ассимиляционной поверхности носила сходный характер.

Ассимиляционная поверхность растений на вариантах с удобрением фирмы «Кемира» в 1997 и 1998 годах не отличалась от листовой поверхности, сформированной растениями на вариантах с применением отечественных смесей. В 1999. году превышение ассимиляционной поверхности растений с вариантов, на которых применяли финские удобрения, ко второму сроку взятия проб составила к лучшему из вариантов с применением отечественных смесей 10-21 %, а к третьей 17-27%.

Содержание хлорофилла. Применение удобрений способствовало увеличению содержания хлорофилла в листьях картофеля. На первом фоновом варианте оно увеличилось на 14-3 1 мг/100г или 18-24%, на 2-ом - на 27 -52 мг/100 г или 34-39%. У растений с третьего фонового варианта содержание хлорофилла з листьях не увеличивалось по сравнению со вторым фоновым вариантом М90Р90К,80С1.

Содержание хлорофилла в листьях растений с вариантов, на которых применялись модифицированные удобрения, было выше, чем у растений с фоновых вариантов. Так, по фону М^Р^К^С! + микроэлементы оно возросло на 10-19%, а по МодРедК^оС! А микроэлементы - на 8-18% . Положительное действие микроэлементов на высоком фоне удобрений было несколько меньшим (содержание хлорофилла в листьях увеличивалось на 4-11%).

В листьях с вариантов, удобренных бесхлорными смесями, содержание зеленого

Таблица 1.

Динамика ассимиляционной поверхности, тыс.м /га

Вариант 1 проба 2 проба 3 проба

15.07.97 18.07.98 12.07.99 27.07.97 30.07.98 24.07.99 08.08.971 12.08.98 05.08.99

Без удобрений 14,9 21,1 6,8 13,5 7,2 16,6 11,2 - 18,0

^даРуоК-ииС! 22,4 42,9 14,2 17,5 25,7 27,3 11,8 6,5 28,3

ЫЛК^а + СаГУ^ + М* 27,6 28,8 13,8 18,8 19,5 28,2 11,6 11,1 29,6

^РвдКшС1 + М* 23,3 40,0 13,6 18,3 17,0 27,9 11,7 8,9 27,5

ЫюРуоК, ¡¡иБ + Са Щ + М' 23,6 28,9 10,9 17,2 16,9 33,8 12,9 10,7 33,1

Ы,Л)РЧ0К „оБ + М" 22,0 31,3 10,5 16,2 19,5 30,8 12,7 12,0 31,4

Кемира универсал (N90) 18,8 27,3 9,9 13,0 19,7 37,1 10,7 11,1 38,6

Кемира картофельное (N90) 20,3 25,4 - 14,9 23,6 41,0 13,2 12,0 42,0

* Примечание: здесь и далее: М - микроэлементы (2п, Мп, В, Си).

пигмента увеличивалось по мере роста доз основных элементов от 136-209 до 163-257 мг/100 г сырых листьев. Использование в составе удобрений кальция и магния несколько увеличивало содержание хлорофилла в листьях картофеля.

Применение финских удобрений во все годы проведения исследований оказывало положительное влияние на содержание хлорофилла в листьях. Его количество зависело от дозы удобрений и было на одном уровне с лучшими отечественными смесями.

Динамика накопления урожая. В 1997-1998 годах динамика накопления урожая носила сходный характер. Урожай картофеля с удобренных вариантов в фазу цветения мало зависел от состава смеси , а в 1998 году наибольший урожай по первой пробе был отмечен на фоновом варианте. Наибольшие приросты были получены в интервате между первой и второй динамическими пробами. Они составили: 13-51 п/га в 1997 году и 22-106 ц/га в 1998 году, причем большие цифры относятся к вариантам, на которых применялись бесхлорные удобрения, модифицированные мезо- и микроэлементами, как отечественные так и финские. Между второй и третьими пробами более значительный прирост был отмечен также на вариантах с применением бесхлорных удобрений. Он составил в 1997'году - 17,823,6 ц/га, в 1998 году - 63,0 - 92,1 ц/га.

В 1999 году масса клубней ко времени взятия первой пробы была минимальной за годы исследований и составляла 14,1-37,1 ц/га. Наибольшие приросты, урожая (35,2-189,8 ц/га) были отмечены в интервале между второй и третьей пробами. Максимальные прибавки, как и в предыдущие годы, обеспечили растения с вариантов, на которых вносились бесхлорные отечественные смеси и финские удобрения.

УРОЖАЙНОСТЬ КАРТОФЕЛЯ ПОД ВЛИЯНИЕМ УДОБРЕНИЙ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ МЕЗО- И МИКРОЭЛЕМЕНТАМИ Применение отечественных удобрений, модифицированных мезо- и микроэлементами, обеспечивало прибавку урожая по годам на первом уровне питания 5-136 ц/га или 3-63%, на втором уровне - 5-57 ц/га или 2-24% и на 3-ем уровне - 448 ц/га или 1-18% к соответствующему фону. А в среднем за 3 года дополнительный урожай составил, соответственно, 16-61 ц/га или 8-32 %, 7-41 ц/га или 3-18% и 5-39 ц/га или 2-15% (табл. 2).

Замена хлора в составе полного удобрения на серу на всех уровнях питания и во все годы положительно сказалось на величине урожая. В среднем за три года достоверные прибавки были получены для варианта NPKS + CaMg -ь микроэлементы на всех уровнях питания и составили 25-46 ц/га или 11-22%, а для варианта NPKS ■*■ микроэлементы на 2-ом уровне питания, где она составила 34 ц/га или 14%.

В отношении введения в состав смеси кальция и магния не было получено достоверных данных ни о положительном, ни об отрицательном влиянии модификации удобрений на величину урожая.

Таблица 2.

Урожайность картофеля в зависимости от применения удобрений, модифи-_цнроваиных пезо- и микроэлементами. 1997-99 гг._

Вариант Урожайность, ц/'га ^к контролю

(+ к фону)

1997г. 1998г. 1999г. 1997г. 1998г. 1999г.

Без удобрений пя 146 150

К60РбоКшС1 (фон 1) 165 215 198 +30 +69 +48

^оРбаК,:оС1 + СаМ§ + М 172 238 216 (+7) (+23) (+18)

^оРбоК,;оС1+М 170 294 209 (+5) (+79) (+11)

К60Р6оК1205 + СаМв + М 183 351 229 (+18) (+136) (+31)

НеоРбоК^+М 192 328 224 (+27) (+ПЗ) (+26)

Кемира универсал (Км) 202 285 240 (+37) (+70) (+42)

Кемира картофельное ГЫм) 218 264 253 (+53) (+49) (+55)

Н9оР9оК18оС1 (фон 2) 191 246 239 +5£ + 100 +89

К90Р9оК18оС1 + СаМв 1- М 198 261 256 (+7) (-15) (+17)

Н^РмКиоС! + М 200 251 245 (+9) (+5) (+6)

^(ЛоКдаБ + СаМё +М 234 260 296 (+43) (+14) (+57)

ЫдоРэдК^сЗ + М 224 294 280 (-33) (+48) (+41)

Кемира универсал (N90) 241 314 293 (+50) (+68) (+54)

Кемира картофельное (N90) 245 288 301 (+54) (-42) (+62)

^12оР 120^240^ 1 (ф0Н 3) 198 268 295 +63 + 122 + 145

^мРшКиоСП + СаМнч-М 214 272 290 (-16) (+4) (-5)

Н,2оР12оК2,0С1 + М 212 300 299 (+14) (+32) (+4)

^ 120Р ] 2о^-24О5 + СаМ§ +М 245 316 317 (+47) (+48) (+22)

^ 12оР] 20^-2 40^ + М 233 307 302 (+35) (+39) (+7)

Кемира универсал (\тш) 253 301 335 (+55) (+33) (+4)

НСР05 28 24 24

Удобрения финской фирмы «Кемира» во все годы и на всех уровнях питания обеспечивали высокие прибавки урожая. Однако, различия величин урожайности по сравнению с вариантами, где применялись лучшие сочетания отечественных удобрений, были несущественны.

ИЗМЕНЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА КЛУБНЕЙ ПОД ВЛИЯНИЕМ ПРИМЕНЕНИЯ НОВЫХ ФОРМ УДОБРЕНИЙ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ МЕЗО- И

МИКРОЭЛЕМЕНТАМИ.

Углеводный обмен в клубнях картофеля. Углеводный обмен является важнейшим метаболитическим процессом растения картофеля. Он определяет не только продуктивность, но и качество картофеля.

Наиболее высокое содержание Сахаров (0,42-1,31%) и самое большое соотношение сахароза : моносахара (1,2-2,9) отмечалось в фазу цветения. Ко времени уборки сумма сахароз и отношение сахароза : моносахара снижались во все годы до 0,09-0,48 % и 0,5-2,0, соответственно.

Наименьшими в фазу цветения были сумма Сахаров и их соотношение на контрольном варианте - 1,07-0,42% и 1,2-1,6, соответственно. Применение удобрений, а особенно модификация их мезо- и микроэлементами, способствовато повышению интенсивности углеводного обмена и повышению содержания Сахаров в клубнях. Максимальное в опыте, в фазу цветения, содержание Сахаров (0,611,29%) отмечалось на вариантах с применением бесхлорных удобрений, модифицированных мезо- и микроэлементами.

В клубнях уборочной пробы наибольшее количество Сахаров отмечалось в на варианте МчцРчоК^оС! (0,22-0,43%). В картофеле с вариантов, удобренных модифицированными хлорсодержащими смесями, сумма Сахаров равнялась 0,150,48%, а с вариантов с бесхлорным удобрением - 0,14-0,37 %. То есть растения на вариантах с применением бесхлорных удобрений, модифицированных мезо- и микроэлементами, развивались более интенсивно и к моменту взятия пробы находились в физиологически более зрелом состоянии. В клубнях с контрольного варианта, а также с вариантов, где применялись бесхлорные удобрения (как отечественные, так и финские), в уборочной пробе отмечалось самое узкое отношение сахароза : моносахара. Что, как известно, является показателем высокой крахматистости.

По поводу введения кальция и магния в состав удобрений можно сказать, что это благоприятно отражается на углеводном обмене растений. Сумма Сахаров во всех комбинациях несколько увеличивается по сравнению с вариантом без них.

В клубнях с вариантов, где применялись финские удобрения, содержание углеводов находилось на том же уровне, что и в клубнях с вариантов с использованием отечественных бесхлорных смесей (0,59-1,31% в пробе в фазе цветения и 0,13-0,45%) - в уборочной пробе).

Содержание крахмала. Содержание крахмала на контроле в клубнях в среднем за годы исследований составило 12,7% (табл. 3).

С внесением удобрений этот показатель снижатся: при дозе МбоРбсКпоС! (фон I) - на 0,4%, при дозе И^Р^КтС! (фон 2) - на 1,7%.

Модификация полного удобрения мезо- и микроэлементами приводила к увеличению крахматистости клубней на втором фоне минератьного питания в среднем 0,5-1,7%. На низком же фоне удобрений прибавка крахматистости отмечалась в среднем за два года только у клубней с варианта ХэдРадК^оБ + + микроэлементы. На варианте с серой , но без катьция и магния содержание крах мата оставалось на уровне фонового варианта, а на вариантах с хлором она сни-жатась. Такой эффект, возможно, объясняется некоторым избытком микроэлементов, при данной дозе >ГРК, который усугублялся отрицательным влиянием ионов хлора.

Таблица 3.

Содержание крахмала в клубнях картофеля в зависимости от применения удобрений, модифицированных мезо- и микроэлементами. 1998-99 гг.

№ Вариант Содержание крах- + к контролю

п/п мала, % ' (+ к фону)

1998г 1999г ср. 1998г. 1999г. ср.

1 Без удобрений 12.8 12.5 12.7 -

2 ^т6оРбоКцоС1 (фон 1) 12,4 12 2 12,3 -0.4 -0,3 -0,4

3 М60РбоК>|2оС1 + СаМв + М 12,9 11,5 11 0 1—,— <+0,5^) (-0,7) (-0,1)

4 КбоРбоК,20С1-М 11,5 • .11,5 11,5- 1-0,9) (-0,7) (-0,8)

5 КмРбоК,^ + СаМ£ + М 12,4 12,7 12,6 (0) (+0,5) (+0,3)

6 МбоРбоКшБ + М 12,7 11,9 12,3 (+0,3) (-0,3) (0)

7 Кемира универсал (М60) 13,4 13,0 13,2 (+1,0) (+0,8) (+0,9)

8 Кемира картофельное (Ы6о) 13,4 12.5 13.0 (+1,0) (+0,3) (+0,7)

9 НЛКща (фон 2) 12,0 10,0 11,0 -0,8 -2,5 -1,7

10 М9оР.9ВК18оС1 + СЗМБ + М 11,7 11,2 11,5 (-0,3) (+1,2) (+0,5)

И КЛКмС1 + М 12,2 10,7 11,5 (-0,2) (+0,7) (+0,5)

12 N9oP9oK,8oS + CaMg +М 12,4 13,0 12,7 (+0,4) (+3,0) (+1,7)

13 ХдоРвдКиоЗ + М 12,2 11,5 11,9 (+0,2) (+1,5) (+0,9)

14 Кемира универсал (N90) 13,2 12,0 12,6 (+1,2) (+2,0) (+1,6)

15 Кемира картофельное (N90) 13,2 12,8 13,0 (+1,2) (+2,8) (+2,0)

НСРоз 0,7 0,9

Замена в составе удобрения хлора на серу в среднем обеспечивала прибавку на всех вариантах на уровне до 0,4-1,2%.

Введение в состав удобрений кальция и магния по усредненным данным также увеличивало содержание крахмала на всех вариантах (+ 0,3-0,8 %), за исключением варианта Ь'эоРэдКздЗ+СаА^-КМ, где крахмалисгость осталась на уровне варианта без применения этих элементов.

Применение удобрений фирмы «Кемира» во все годы обеспечивало получение клубней с наибольшей в опыте крахмалистостью. Прибавки содержания крахмала к фоновым вариантам составили 0,7-2,0%.

Содержание сухих веществ. Характер изменения содержания сухих веществ в клубнях был сходен с изменением крахмалистости.

Содержание витамина С. Модификация удобрений мезо- и микроэлементами способствовала увеличению содержании витамина С в клубнях от ОД до 1,2 мг %.

Замена хлора в составе удобрений на серу в сочетании с мезо- и микроэлементами приводила к увеличению содержания аскорбиновой кислоты в клубнях на 0,4-0,6 мг %.

Содержание витамина С в картофеле в результате добавок кальция и магния увеличивалось в среднем за на 0,1-0.2 мг % на всех фонах минерального питания.

Таблица 4.

1чество и сохранность картофеля в зависимости от применения удобрении _модифицированных мезо- и микроэлементами.__

Содержание Вкус, Отходы

Вариант сухих в- витамина нитратов, баллов при хра-

в, % С, мг % мг/кг нении, %

1 удобрений 20,7 13,0 146 4,2 8.5

РбоК,2оС1 (фон 1) 19,9 12,9 173 4,3 9,0

РбоК,2оС1 + СаМ^ + М 19,8 13,0 153 4,4 6,7

Р«0К120С1 + М 18,6 12,9 172 4,8 6,6

РбоКиоБ + СаМё + М 20,3 13,5 156 4,6 6,4

РиК,2о8 - М 20,2 13,3 171 4,5 6,5

«ира универсал (Нби) 21,0 13,2 155 4,6 7,6

«ира картофельное (Мед) 21,1 13,5 161 4,6 6,0

,Р9оК,8оС1 (фон 2) 18,3 13,3 223 4,3 9,1

,Р9оК,8оС1 + СаМя + М 18,8 13,9 196 5,0 7,2

,Р90К,!иС1 + М 19,0 13,9 195 4,6 7,8

РмКиоБ - СаМ5 +М 20,9 14,5 184 4,6 6,5

.РэоК^оЭ + М 19,5 14,3 199 4,7 7,5

мира универсал (N90) 20,6 14,4 210 4,3 6,7

пира картофельное (Кт) 21,3 14,2 200 4,7 6.4

:0Р12оК24оС1 (фон 3) 17,7 13,5 310 4,2 10,6

:оР|2оК2«)С1 + СаМ§ + М 19,2 13,9 294 4,4 8,7

:ОР12ОК24ОС1 + М 18,7 13,8 315 4,3 8,2

:0Р12оК24о8 + СаМё +М 19,3 14,5 299 4,8 8,1

:0Р,2ОК24О8 + М 18,3 14,4 295 4,2 8,6

мира универсально) 19,7 14,4 332 4,4 8,1

Содержание нитратов. Содержание нитратов в клубнях с контрольного ва-шта в среднем составляло 146 мг/кг сырой массы.

Содержание нитратов в клубнях возрастало на вариантах, удобренных ос-шыми элементами питания, на 27, 77 и 164 мг/кг в зависимости от доз удобре-л.

Модификация удобрений мезо- и микроэлементами в приводила к умень-ншо концентрации нитратов в клубнях. Наибольшее, в опыте, снижение за-граченности продукции отмечалось на вариантах со вторым уровнем питания . держание нитратов в клубнях на этих вариантах уменьшилось по сравнению с ном на 24-39 мг/кг или 11-18%.

Введение в состав удобрений'кальция и магния в основном способствовало жжению содержания нитратов в клубнях. Так, на 1-ом уровне питания в резуль-

тате внесения кальция и магния содержание нитратов в среднем снизилось на 1519 мг/кг или 9-11%.

Клубни с вариантов, на которых применялись финские удобрения, содержали несколько большее количество нитратов, чем клубни с лучших вариантов, удобренных отечественными смесями.

Кулинарные показатели; вкусовые качества картофеля. Модификация удобрений мезо- и микроэлементами способствовала улучшению вкуса картофеля. Вкус улучшался на 0,1-0,7 баллов.

Изменения вкусовых качеств в зависимости от замены хлора на серу в составе удобрений или от введения кальция и магния нами не было обнаружено. У клубней с абсолютного контроля и с вариантов, удобренных бесхлорными удобрениями, мякоть после варки не темнела. У клубней же с вариантов, удоб ренных хлорсодержащими смесями, вне зависимости от их состава отмечалось потемнение мякоти вареных клубней уже через 20 минут.

Сохранность картофеля. Потери клубней с контрольного варианта составили 8,5%. Из них чуть больше половины (4,7%) приходится на естественную убыль массы, а остальное - (3,8%) на техническую и абсолютную гнили.

Применение полного удобрения увеличивало количество отходов. Общие потери картофеля с фоновых вариантов составили в среднем за 2 года 9,0-10,6%). Увеличение отхода на этих вариантах происходило по большей части за счет естественной убыли массы, она увеличивалась до 5,5%-7,0%. Модификация удобрений мезо- и микроэлементами приводила к уменьшению отходов при хранении. При сочетании с низким уровнем полного минерального удобрения потери снизились в среднем на 2,3-2,6%, в сочетании со вторым уровнем - на 1,3-2,6%, с третьим - на 1,9-2,5%. Снижение потерь происходило как за счет уменьшения естественной убыли массы, так и в результате снижения количества абсолютной и технической гнили.

В большинстве случаев отмечалось, что замена хлора на серу или включение кальция и магния в состав удобрений способствовали некоторому снижению отходов.

БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА.

В связи с систематическим изменением цен на материалы и услуги очень сложно дать объективную экономическую оценку эффективности использования того или иного технологического приема. Такой объективной оценкой может быть определение энергетической эффективности применения технологического приема.

Наибольшая, в опыте,энергетическая себестоимость продукции - 2,91 ГДж/т отмечалась на контрольном варианте. По мере же увеличения доз основных питательных элементов энергетическая себестоимость снижалась до 2,74 - 2,54 ГДж/т.

Модификация хлорсодержаших удобрений микроэлементами в сочетании с кальцием и магнием на всех фонах приводила к ее увеличению на 0,4-1,7 ГДж/т.

Модификация мею- и микроэлементами минерального удобрения, не содержащего в своем составе хлора, снижала энергетическую себестоимость до 2,35-2,46 ГДж/т.

На вариантах, где применялось удобрение Кемира универсал, выявлена высокая энергетическая себестоимость продукции (2,63-2,82 ГДж/т). Энергетическая себестоимость продукции с делянок, на которых применяли удобрение «Кемира картофельное», оказалась первом фоне питания выше, чем на лучших вариантах с отечественными смесями, а на втором фоне на одном уровне с ними. Одновременно с самой низкой в опыте энергетической себестоимостью на этих вариантах (сочетания Км|.«До-9»К.1;о-ио5 * СаМ§ + микроэлементы; Х^.Рьо-^К^о.^оЗ + микроэлементы; Кемира картофельное, выровненное по азоту на уровне ,-]\т60-эд) от мечались самые высокие, в опыте, коэффициент энергетической эффективности посева (0,52-0,63) и биоэнергетический коэффициент (КПД) посева (1,51-1,62).

Таблица 5.

Оценка энергетической эффективности применения удобрений, моди-_фицированпых мезо- и микроэлементами.__

Вариант Чистый Коэф. Биоэнерг Энерг.

энергетич. энерг. коэф. сеоест.

доход эффективн. (КПД) по- ГДж/т

ГДж/га посева сева

Без удобрений 12.6 0,30 1.30 2.91

Х60Р6ОК120С1 (фон 1) 17,4 0,33 1,33 2,74

ЧоР„оК,205 + СаМ5+М 34,4 0,57 1,57 2,36

МмРбоК,;^ + М 33,4 0,57 1,57 2,35

Кемира универсал (Мы,) 29 2 0,46 1,46 2,63

Кемира картофельное (>\н)) 34.1 0,57 1,57 2,43

Х,0Р,0К,30С1 (фон 2) 16,9 0,29 1,29 2,61

^РчоКноБ + +М 35,7 0,55 1,55 2,46

Х90Р90К,8„8 + М 32,8 0,52 1,52 2,39

Кемира универсал (Мад) 33,6 0,45 1,45 2,62

Кемира картофельное (Ми,,) 42.3 0,63 1,63 2,43

^:оР!:>>К24оСКфонЗ) 17,8 0,28 1,28 2,54

ЯЪРиоК^З + СаМ§ +М 32,6 0,46 1,46 2,41

М'|:оР12йК24(,Б - М 25,4 0,37 1.37 2,44

Кемира универсал (Х|;о) 0,28 1.28 2,82

ВЫВОДЫ.

1.В условиях Нечерноземной зоны Российской Федерации на дерново-подзолистых супесчаных почвах применение удобрений, модифицированных ме-зо-($,Са,М£) и микроэлементами (2п,Мп,В,Си), является эффективным приемом, обеспечивающим получение высоких урожаев картофеля.

2. Модификация удобрений мезо- и микроэлементами способствовала ускоренному развитию растений картофеля в благоприятные по метеорологическим условиям годы.

3. Применение удобрений, модифицированных мезо- и микроэлементами, способствовало увеличению массы ботвы и площади ассимиляционной поверхности, поддержанию листового аппарата в рабочем состоянии более продолжительное время по сравнению с контрольным и фоновыми вариантами.

4. Установлено, что мезо- и микроэлементы в сочетании с бесхлорным удобрением увеличивают содержание хлорофилла в листьях на 18,9-56,6 мг/100 г или 11,6-34,9 % по сравнению с растениями на фоне хлорсодержащих смесей.

5. Включение мезо- (Б,Са,М§) и микроэлементов (24?,Мп,В,Си) в состав удобрений повышало темпы прироста клубней и в конечном итоге увеличивало урожайность картофеля по сравнению с фоновыми вариантами на 5-41 ц/га или 2,031,6%, а по сравнению с абсолютным контролем эта величина составила 65-149 ц/га или 45,1-103,5%. Наибольшие темпы прироста клубней и самая высокая урожайность картофеля отмечались на вариантах с применением бесхлорных форм удобрений.

6. Величины урожаев картофеля, полученных под влиянием финских удобрений Кемира универсал и Кемира картофельное, несущественно отличались оз сборов клубней, полученных в результате действия отечественных смесей, модифицированных серой и микроэлементами, как с кальцием, магнием так и без них.

7. Наибольшим содержанием Сахаров (0,610-1,790 %), а также самым широким отношением сахароза : моносахара (1,58-2,54) отличатись в фазу цветения клубни с вариантов, удобренных бесхлорными смесями в сочетании с мезо- и микроэлементами, что говорит о более интенсивном углеводном обмене растений и повышенной синтезирующей деятельности в клубнях.

8. Крахмалистость клубней при модификации мезо- и микроэлементами бесхлорных смесей увеличивалась на всех вариантах (+0,3-+1,7%). Исключение составил вариант Н60РбоК12о8+ микроэлементы (содержание крахмала в клубнях осталось на уровне фонового). При модификации смесей удобрений, содержащих хлор, содержание крахмача в клубнях увеличивалось, начиная со второго уровня питания (прибавки составили 0,5%). Максимальную крахмалистость (13,0-13,2%) обеспечило применение финских удобрений (при содержании крахмала в клубнях на абсолютном контроле 12,7%). Содержание крахмала в клубнях с лучших вариантов с отечественными смесями (N60.90P60-90K120.240S + CaMg + микроэлементы) находилось на уровне абсолютного контроля и составляло 12,6-12,7%.

9. Содержание нитратов по мере увеличения дозы основных элементов питания растет. Модификация удобрений мезо- и микроэлементами способствует снижению величины этого показателя на 1-39 мг/кг сырой массы или 0,6-16,7%. Наибольший положительный эффект от применения мезо- и микроэлементов от-мечатся на вариантах с умеренным уровнем минератьного питания (КмРэдК^о)-Снижение содержания нитратов от использования мезо- и микроэлементов составило 24-39 мг/кг сырой массы (10,4-16.7%).

10.Вкусовые качества клубней улучшались в результате применения мезо- и микроэлементов. Потемнение мякоти клубней после варки отмечалось на вариантах с использованием хлоре одержащих удобрений большей частью уже через 20 минут после варки. У клубней же с вариантов с бесхлорными удобрениями мякоть не темнела даже в течение суток после варки.

11.Пораженность клубней болезнями (фитофтороз, парша, ризоктониоз) в результате действия удобрений, модифицированных мезо- и микроэлементами, имела тенденцию к снижению.

12.Сохранность картофеля находилась в прямой зависимости от уровня питания и состава применяемых удобрений. С повышением доз полного удобрения лежкоспособность клубней снижалась, а модификация удобрений мезо- и микроэлементами способствовала уменьшению потерь при хранении.

13.Количество энергии, необходимое для производства единицы продукции, уменьшалось на фоновых вариантах по мере увеличения доз основных элементов питания (с 2,74 до 2,54 ГДж/т). Наименьшее количество энергии на производство одной тонны картофеля было затрачено на первом фоне питания при использовании сочетаний макро-, мезо- и микроэлементов с серой (2,35-2,36 ГДж/т), на втором - также при внесении смесей с серой и варианте с применением Кемира картофельное (2,39-2,46 ГДж/т).

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ.

1. На дерново-подзолистых супесчаных почвах Нечерноземной зоны Российской Федерации для получения более высоких урожаев картофеля лучшего качества с хорошей сохранностью клубней, а также с учетом энергетических затрат целесообразно вносить сложно-смешанные удобрения, включающие комплекс макро-, мезо- и микроэлементов в дозах Ni0-9oP6o-9oKi2o-isoS48-72+ Ca100Mg5o+ Zn4Mn8B2.5CU2.

2. Региональным предприятиям по сухому тукосмешению рекомендовать выпуск выше указанных отечественных смесей с заданными соотношениями, как не уступающих комплексным финским удобрениям по величине урожайности и качеству картофеля и превосходящих по энергетической и экономической оценкам.

По материалам диссертации опубликованы работы:

1. Гаитов М.Ю., Коршунов A.B., Абазов А.Х., Федотова Л.С. Финские комплексные удобрения повышают урожай и качество картофеля. // Картофель и овощи.- 1997.-Х»2 .-с.ЗО.

2. Гаитов М.Ю. Рост и развитие, урожай и качество картофеля в зависимости от применения новых форм минеральных удобрений, модифицированных микроэлементами. /7 Мат-лы науч. конф. молодых ученых стран СНГ, посвященная 110-летию со дня рождения А.Г. Лорха.-М.,1999.-с.34-37.