Урожайность и качество картофеля в зависимости от фона минерального питания, доз навоза и запашки соломы, как мелиоранта, в условиях Южной части Центрального региона России

Платонова, Ольга Валериевна

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Урожайность и качество картофеля в зависимости от фона минерального питания, доз навоза и запашки соломы, как мелиоранта, в условиях Южной части Центрального региона России
ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Урожайность и качество картофеля в зависимости от фона минерального питания, доз навоза и запашки соломы, как мелиоранта, в условиях Южной части Центрального региона России"

На правах рукописи

□034В07 11

ПЛАТОНОВА ОЛЬГА ВАЛЕРИЕВНА

Урожайность и качество картофеля в зависимости от фона минерального питания, доз навоза и запашки соломы, как мелиоранта, в условиях Южной части Центрального региона России

специальность 06.01.09.- растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

2 8 Ш 2010

Москва 2009

003490711

Работа выполнена на кафедре товароведения и экспертизы ФГОУ ВПО Рязанский государственный агротехнологический университет имени П. А. Костычева

Научный руководитель: кандидат сельскохозяйственных наук,

доцент

Савина Ольга Васильевна

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор

Постников Андрей Николаевич

Ведущее учреждение: Рязанский государственный университет имени

диссертационного совете при Всероссийском научно-

исследовательском институте картофельного хозяйства имени А.Г. Лорха по адресу: 140051, г.п. Красково-1, Люберецкого района, Московской области, ул. Лорха, д.23.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИ картофельного хозяйства имени А.Г. Лорха.

Автореферат разослан "30" ноября 2009г.

кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник Киселев Александр Иванович

С.А. Есенина

Защита состоится

в "/£' часов на заседании

Ученый секретарь диссертационного совета

Г.И. Филиппова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Картофель является одной из важнейших сельскохозяйственных культур Нечерноземной зоны России, возделываемый на продовольственные, технические и кормовые цели. На долю Рвссии приходится около 17% посевных площадей и 11% валового сбора этой культуры, при средней урожайности 13 ц/га, что существенно ниже потенциала этой культуры.

При возделывании картофеля производители, как правило, основной упор делают на повышение урожайности, не принимая во внимание его качество. Однако для потребителя приоритетными остаются показатели качества, определяющие вкусовые достоинства и пищевую ценность клубней.

Качество картофеля закладывается в период выращивания. Важнейшее место среди факторов, оказывающих влияние на качество клубней, занимают агротехнические мероприятия, среди которых немалая роль принадлежит органическим и минеральным удобрениям.

В сложившейся экономической ситуации нехватка органических и минеральных удобрений, а также большие затраты на их приобретение, заставляют искать дополнительные пути обогащения почвы питательными элементами. Наиболее перспективным, ежегодно возобновляемым источником органического питания могут служить пожнивные и поукосные посевы сидератов и измельченная солома - биологические мелиоранты.

Учитывая то, что в основе современной теории планирования эксперимента лежит необходимость выявления эффектов взаимодействия, в данной работе рассмотрен вопрос комплексного влияния фона минеральных удобрений, доз навоза и запашки соломы, как мелиоранта, на формирование урожая и качество клубней картофеля.

Цель и задачи исследований.

Целью исследований являлось изучение комплексного влияния фона минеральных удобрений, доз навоза и запашки измельченной соломы на формирование урожая и качество клубней и выявление наиболее эффективных, энергетически и экономически обоснованных систем удобрений картофеля в зависимости от направления использования клубней к условиям Южной части Центрального региона России.

Для достижения поставленной цели решали следующие задачи: -изучить комплексное влияние фона минеральных удобрений, доз навоза и запашки соломы на динамику роста и развития, формирование урожая и качество картофеля;

-изучить химический состав и технологические свойства клубней картофеля, выращенных на различных фонах удобрений, и оценить качество хрустящего картофеля из них;

-дать экономическую и биоэнергегическую оценку технологии производства картофеля с применением изучаемых агротехнических приемов;

-на основании проведенных исследований предложить практические рекомендации по наиболее рациональному использованию изучаемых агротехнических приемов при выращивании картофеля разного назначения применительно к условиям Южной части Центрального региона России.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые дана оценка комплексного влияния запашки соломы, органических и минеральных удобрений на формирование урожая, качество клубней и некоторых картофелепродук-тов для условий Южной части Центрального региона России. Выявлены наиболее эффективные системы удобрений для картофеля разного назначения, сочетающие высокую урожайность и технологические свойства клубней в зависимости от направлений их использования.

Практическая значимость работы и реализация сё результатов. -предложен дифференцированный подход к составлению систем удобрений в технологии выращивании картофеля в зависимости от направления использования клубней;

-проведена производственная проверка рекомендуемых систем удобрений при выращивании продовольственного картофеля на базе ФГУП «Учебно-опытное хозяйство «Стенькино» Рязанского района Рязанской области;

-разработаны рекомендации по внедрению в производство сбалансированных систем удобрений при выращивании картофеля разного назначения, утвержденные Министерством сельского хозяйства и продовольствия Рязанской области 19 октября 2009 г.

Основные положении, выносимые на защиту:

-оценка комплексного влияния различных доз органических и минеральных удобрений и их сочетаний на формирование урожая и качество клубней; .

-оценка влияния изучаемых агротехнических факторов на биохимический состав и технологические свойства картофеля, в зависимости от направления использования клубней;

-экономическое и биоэнергетическое обоснование использования различных доз органических и минеральных удобрений в производстве картофеля.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на ежегодных конференциях молодых ученых РГАТУ, Рязань, 2007, 2008, 2009; Международной научно-практической конференции «Развитие агропромышленного комплекса», Троицк, 2007; Международной научно-практической конференции «Безопасность питания, проблемы, пути и способы решения», Коломна, 2007; Всероссийской научно-практической конференции «Потребительский рынок: качество и безопасность товаров и услуг», Орел, 2007; Всероссийской научно-практической конференции РНИПТИ АПК «Организация проектирования агротехнологий и систем земледелия», Рязань, 2007; Международной научно-практической конференции «Безопасность питания: элемент оценки качества жизни семьи», Коломна, 2008; Международной научно-практической конференции «Инновации в товароведении: теория, практика, экспертиза, безопасность», Коломна, 2009.

Публикации. По теме диссертации опубликованы 6 научных работ, отражающих её основное содержание, в том числе одна работа в журнале «Картофель и овощи», входящем в перечень ВАК.

Структура и объём работы. Работа состоит из введения, пяти глав, выводов и рекомендаций производству, списка литературы, приложений. Материал изложен на 142 с. машинописного текста, содержит 27 таблиц, 9 рисунков,

18 приложений. Список литературы содержит 300 наименований, в том числе 30 - на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ *

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследований, показана научная и практическая значимость работы.

ГЛАВА 1. Аналитический обзор литературы.

Отражены современное состояние и перспективы развития картофелеводства в России и Рязанской области, потребность картофеля в элементах питания, влияние условий питания на формирование урожая и качества картофеля.

ГЛАВА 2. Место, условия и методика проведения исследований.

Исследования проводились на опытном поле лаборатории картофелеводства Рязанского НИПТИ АПК и кафедре товароведения и экспертизы Рязанского государственного агротехнологического университета имени П.А. Костыче-ва в течение 2005-2007 гг.

Почва опытного участка темно-серая лесная, тяжелосуглинистого гранулометрического состава, глубина пахотного слоя 27-30 см. Агротехнические показатели пахотного слоя следующие: уровень естественного плодородия средний и выше среднего, содержание гумуса по Тюрину 5,4-5,7 %, общего фосфора по Кирсанову 100-120 мг на 1 кг почвы, калия по Кирсанову - 120-160 мг на 1 кг почвы, плотность реакция почвенного раствора слабокислая, рН солевой вытяжки 5,0-5,6.

В годы проведения исследований с 2005 по 2007 гг. метеоусловия были различными. Сумма эффективных температур за период май-август составила 2406....2508 °С при среднемноголетней норме 1995 °С; количество выпавших осадков - 156,0. ...233,5 мм при среднемноголетней значении 212 мм. С учетом гидротермического коэффициента (ГТК) вегетационные периоды в годы наблюдений характеризуются как засушливые (ГТК<1). Начальный период вегетации 2007 г. характеризовался самыми жарким й засушливыми условиями, сумма эффективных температур за май-июль превысила среднемноголетнее значение на 513 °С, а осадков выпало на 56 мм ниже нормы, однако в августе выпало на 69,0 % выше нормы. Создавшиеся метеорологические условия привели к уплотнению почвы, бурному развитию фитофтороза и ряду других грибных заболеваний картофеля в конце вегетации и не позволили растениям картофеля набрать достаточный урожай.

Наиболее благоприятными для роста и развития картофеля характеризовались погодные условия 2005 г. В мае, в фазу прорастания клубней, стояла теплая погода с достаточным увлажнением. Такие метеоусловия мая способствовали хорошему прорастанию клубней. В период начального роста картофеля (июнь) температура воздуха составляла 18,5 °С (на 1,9 °С выше нормы), осадков выпало 63,3 мм (на 11,3 мм выше нормы). Такие метеоусловия способствовали дружному появлению всходов и активному росту ботвы. В период клубнеобра-зования (июль) отмечалось повышение температуры на 3,7 °С и количества вы-

павших осадков на 18,0 мм, по сравнению со среднемноголетними данными. Теплая погода июля способствовала активному клубнеобразованию и накоплению урожая, а условия августа - накоплению сухих веществ в клубнях.

Иначе складывались погодные условия в 2006 году. Всходы и формирование ботвы происходили в жарких засушливых условиях. Это приводило к разреженности всходов и замедлению роста. Однако, в августе осадков выпало на 57,8 % выше нормы, среднемесячная температура превышала норму на 3,2 °С. Теплая и влажная погода августа положительно сказалась как на формировании количества клубней под кустом, так и на накоплении урожая картофеля, однако количество сухих веществ в клубнях в этом году было наименьшим.

В опыте изучали комплексное влияние органических и минеральных удобрений и биологического мелиоранта на формирование урожая и качество клубней картофеля. Объектами исследований выступали органические и минеральные удобрения. В качестве органических удобрений использовали бесподстилочный навоз крупного рогатого скота, биологический мелиорант - измельченную солому озимой пшеницы, полученную после уборки предшественника.

Минеральным фоном 1 служило внесение комплексного минерального удобрения - нитрофоски (КодР^К^о) с соотношением №Р:К=1:1:1 - фон 1. В связи с тем, что картофель нуждается в повышенных дозах Р и К, фоном 2 служило дополнительное внесение сульфата калия (Р45) и двойного гранулированного суперфосфата (К45) по фону 1.

Эксперимент представлял собой трехфакторный опыт по полной факто-риальной схеме (таблица 1).

Изучаемые факторы:

Фактор А-применение биологического мелиоранта

1. Стерня -СТ

2.3апашка измельченной соломы-СО Фактор В - внесение органического удобрения в дозе:

1.0 т/га

2. 20 т/га

3. 40 т/га

Фактор С - фон минерального питания

ФОН 1- КодРздКад

ФонгКздРшКпз

Изучение действия различных доз и сочетаний минеральных и органических удобрений проводили на сорте Сантэ, репродукции супер-супер элита. Выбор данного сорта объясняется его широким районированием на территории Рязанской области.

Полевой опыт проводили в трехпольном севообороте: пар чистый — озимая пшеница -— картофель. Предшественником картофеля во все годы исследований была озимая пшеница Московская-39, размещенная по чистому пару, которая при выращивании дает большой урожай соломы (20,0-25,0 ц/га).

Внесение соломы проводилось во время уборки озимой пшеницы зерновым комбайном с установленным измельчителем ПУН-5 путем разбрасывания соломы по полю. Бесподстилочный навоз вносили осенью под основную обра-

ботку путем разбрасывания, нитрофоску - под основную обработку, сульфат калия и двойной суперфосфат - весной под боронование

Таблица 1 - План полного факториального эксперимента (матрица схемы опыта

(2хЗх2)хЗ)

Номер варианта Градация факторов

А в с

1 (контроль) CT 0 Фон 1

2 СО 0 • Фон 1

3 CT 20 Фон 1

4 СО 20 Фон 1

5 CT 40 Фон 1

6 СО 40 Фон 1

7 CT 0 Фон 2

8 со 0 Фон 2

9 CT 20 Фон 2

10 со 20 Фон 2

11 CT 40 Фон 2

12 со 40 Фон 2

Срок посадки - третья декада мая, схема посадки 70x30 см. Срок уборки -конец августа - начало сентября. Учетная площадь опытной делянки - 54 м2. Размещение вариантов внутри повторений рендомизированное, повторность трехкратная.

Агротехника в опытах общепринятая для данной зоны. В полевом опыте проводили следующие наблюдения и исследования: -динамику нарастания массы ботвы, площадь ассимиляционной поверхности листьев, накопление урожая клубней и его структуру, учет пораженности клубней фитофторозом, паршой обыкновенной, ризоктониозом проводили согласно «Методики исследований по культуре картофеля» (НИИКХ, 1967);

-чистую продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) и фотосинтетический потенциал (ФП) определяли в период цветения по общепринятой методике (Ни-чипорович A.A., 1961, Коломейченко В.В., 1987);

После уборки в лабораторных условиях в клубнях определяли следующие показатели:

-содержание сухих веществ методом высушивания при 105 °С до постоянной массы;

-содержание крахмала - по удельному весу (Банадысев С. А., Старовой-тов А. М., Колядко О. М., 2003);

-содержание редуцирующих Сахаров - по методу Бертрана; -количество белка - экспресс-методом, разработанным ВНИИКХ (Кирю-хин В.П., Чеголина М.М., 1983);

-содержание нитратов - потенциометрическим методом (ГОСТ 26832-86); -содержание витамина С - методом Мурри;

-размер крахмальных зерен - микроскопированием (Кирюхин В.П., Чеголина М.М., 1983);

-потемнение сырой мякоти клубней - методом бальной оценки (Кирюхин

Рис. 1. Схема постановки эксперимента

В.П., Чеголина М.М., 1983).

Изготовление и органолептическую оценку качества хрустящего картофеля проводили на кафедре товароведения и экспертизы РГАТУ.

Расчет экономической и биоэнергетической эффективности проводили согласно методике, разработанной во ВНИИКХ (Шатилова О.Н., Воловик A.C., Кузнецов А.Е., 2000).

Оценку достоверности результатов исследований и их статистическую обработку проводили с использованием ПЭВМ с помощью программных пакетов Excel 2000, Statistica for Windows. Общая схема постановки эксперимента приведена на рис. 1.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ГЛАВА 3. Влияние условий питания на рост, развитие растений картофеля и формирование урожая.

Надземная масса растений является основным рабочим органом, при помощи которого создается урожай. Продуктивность растений картофеля при нормальных условиях роста и развития находится в непосредственной зависимости от мощности его надземной массы, развития листового аппарата (рис.2).

Наибольшее влияние на изменение площади ассимиляционной поверхности оказали навоз и запашка соломы.

Как видно из представленных диаграмм, темпы накопления площади листьев в вариантах с органическими удобрениями на обоих фонах минеральных удобрений опережали контроль (без навоза) во все сроки определения в среднем на 26,3-73,4%.

Внесение дополнительных доз фосфора и калия без навоза и запашки соломы не оказало существенного влияния на площадь листьев.

Так, в среднем за 3 года при внесении 20 т/га бесподстилочного навоза по фону усиленного фосфорно-калийного питания (фон 2), данный показатель увеличивался на стерне на 22,2%, на фоне запашки соломы - на 33,8%; при внесении 40 т/га - на 49,3% на стерне и на 51,2% на фоне запашки соломы. Исследования показали, что величина фотосинтетического потенциала колебалась по вариантам опыта от 1,71 до 2,84 млн. м2 дней/га. Причем, значения ФП возрастали с увеличением дозы бесподстилочного навоза по обоим фонам минеральных удобрений, достигая максимума в вариантах с запашкой соломы. Так, максимальное значения этого показателя - 2,84 млн. м2 дней/га в сутки, было отмечено в варианте с комплексным сочетанием агротехнических приемов (40 т/га навоза+запашка соломы на фоне усиленного фосфорно-калийного питания), что на 63,2% больше, чем на контрольном варианте (таблица 2).

Также важно отметить, что только дополнительное запахивание измельченной соломы на обоих фонах минеральных удобрений способствовало возрастанию фотосинтетического потенциала на 19,3 - 20,6% по отношению к контролю.

Чистая продуктивность фотосинтеза подвергалась изменениям в зависимости от условий питания. С повышением дозы бесподстилочного навоза на обоих фонах минеральных удобрений этот показатель закономерно снижался,

Рис.2.Динамика нарастания площади листьев в зависимости от фона минеральных удобрений, доз навоза и запашки соломы (2005-2007 гг.),тыс.м2/га

Фон 2

Стерня

Запашка соломы

Ш навоз - От/га в навоз - 20т/га □ навоз - 40т?га |

бутонизация- цветение-усыхание цветение ботвы

всходы-бутонизация

бутонизация-цветение

цветение-усыхание ботвы

всходы-бутонизация бутонизация- цветение-усыхание цветение ботвы

всходы-бутонизация

всходы-бутонизация бутонизация-цветение

цветение-усыхание ботаы

достигая минимума (6,08 грамм/м2 сутки) в варианте с комплексным сочетанием агротехнических приемов (40 т/га навоза на фоне усиленного фосфорно-калийного питания с запашкой соломы).

Таблица 2 - Влияние фона минеральных удобрений, доз навоза и запашки соломы на чистую продуктивность фотосинтеза, фотосинтетический

потенциал растений картофеля (2005-2007 гг.)

Доза Стерня Запашка соломы

навоза, Фотоснн- Чистая продуктивность фото- Фотосин- Чистая продуктивность фо-

т/га тетичес- синтеза по фазам роста, грамм тетичес- тосинтеза по фазам роста,

кнй по- на м в сутки (ЧПФ) кии по- грамм на м в сутки (ЧПФ)

тенциал, всходы- бутони- цвете- тенциал, всходы бутони- цвете-

млн.м2 бутони- зация- ние- мли.м2 буто- зация- цие-

дней/га зация цветение усыха- дней/га низа- цветекие усыха-

(ФП) ние (ФП) ция пие

ботвы ботвы

Фон 1

0 1,71 4,76 7,37 6,37 2,04 5,35 8,78 6,06

20 2,08 5,16 6,38 5,68 2,29 4,95 8,05 4,75

40 2,24 5,19 5,66 4,87 2,39 5,07 7,19 4,38

Фон 2

0 1,80 5,04 8,75 6,72 2,17 4,90 9,68 6,74

20 2,15 5,18 7,73 5,79 2,41 5,28 8,27 5,36

40 2,28 5,63 6,61 5,09 2,84 5,16 7,99 5,09

Таким образом, исходя из величин фотосинтетического потенциала, чистой продуктивности фотосинтеза, следует признать наиболее приемлемым вариантом вариант с комплексным сочетанием агротехнических приемов, который сочетал повышение фотосинтетического потенциала (до 2,84 млн. м2 дней/га в сутки) и снижение чистой продуктивности фотосинтеза (до 6,08 грамм/м2 сутки), что в конечном итоге способствовало увеличению урожайности.

Исследования показали, что использование всех видов удобрений положительно сказывается на урожайности картофеля (таблица 3).

В среднем за 3 года урожайность клубней в вариантах без внесения навоза по фону 1 составила 28,8 т/га на стерне, 32,8 т/га - при запашке соломы; по фону 2 - 31,6 и 34,3 т/га, соответственно. Внесение бесподстилочного навоза в количестве 20 т/га повышало урожайность по фону 1 на стерне до 31,2 т/га (прибавка составила 8,3%), при запашке соломы до 35,7 т/га (прибавка 8,8%), по фону 2 до 35,0 (на 10,8%) и до 37,0 т/га (на 7,9%) соответственно. Увеличение дозы навоза до 40 т/га еще больше увеличивало урожайность клубней: достоверная прибавка по отношению к вариантам без навоза по фону 1 на стерне составила 4,5 т/га, при запашке соломы - 4,9 т/га; по фону 2 5,1 и 4,2 т/га, соответственно.

Таким образом, наблюдается прямая зависимость: с увеличением дозы навоза урожайность клубней возрастала на обоих фонах минеральных удобрений. '

Таблица 3 - Урожайность картофеля по годам в зависимости от фона минераль-

ных удобрений, доз навоза и запашки соломы, т/га

Доза наво- 2005 г 2006 г 2007 г В среднем за 3 го-

за, т/га да

стерня запашка стерня запашка стерня запашка стерня запашка

соломы соломы соломы соломы

Фон 1

0 28,1 33,7 41,6 45,2 16,6 19,6 28,8 32,8

20 30,4 36,8 42,6 47,8 20,5 22,4 31,2 35,7

40 31,4 40,8 45,4 48,2 23,0 24,2 33,3 37,7

Фон 2

0 29,1 34,2 45,0 47,0 20,7 21,6 31,6 34,3

20 38,4 40,2 45,4 47,8 21,1 23,2 35,0 37,0

40 39,2 41,3 46,8 49,0 24,0 25,2 36,7 38,5

НСР05 1,79 1,05 1,16 3,21

факторА 0,73 0,43 0,47 1,31

факторВ 0,89 0,53 0,58 1,61

факторС 0,73 0,43 0,47 1,31

факторАВ 1,26 0,74 0,82 2,27

факторАС 1,03 0,61 0,67 1,85

фахторВС 1,26 0,74 0,82 2,27

Дополнительное внесение фосфора и калия также способствовало увеличению урожайности. Так, урожайность по фону 2 без навоза на 1,2-9,7 % больше, чем в соответствующих вариантах по фону 1.

Запашка измельченной соломы также повышала продуктивность картофеля. В среднем за 3 года, прибавка урожайности по отношению к контролю на стерне по фону 1 составила 4,0 т/га, по фону 2 - 5,5 т/га.

Положительное действие запашки соломы на продуктивность клубней картофеля усиливалось при совместном внесении ее с бесподстилочным навозом. В среднем за 3 года, урожайность при внесении 20 т/га навоза с запашкой соломы на фоне 1 составляла 35,7 т/га, при внесении 40 т/га - 37,7 против 33,3 т/га - на стерне.

Внесение дополнительных доз фосфора и калия повышало эффективность запашки соломы: урожайность по фону 2 в вариантах с запашкой соломы составляла 34,3-38,5 т/га, что на 0,8-1,5 т/га выше, чем в соответствующих вариантах по фону 1.

Как видно из приведенных данных, запашка соломы по действию на урожайность клубней эквивалентна внесению навоза в количестве 20 т/га. Так, в варианте с запашкой соломы без навоза по фону 1, урожайность на 1,6 т/га больше, чем в варианте с 20 т/га навоза на стерне, а в варианте с совместным внесением навоза в количестве 20 т/га и запашкой соломы на 2,4 т/га больше, чем в варианте с 40 т/га навоза на стерне.

Максимальная урожайность клубней картофеля (38,5 т/га) отмечена в варианте с комплексным сочетанием агротехнических приемов (40 т/га бесподстилочного навоза+запашка соломы по фону усиленного фосфорно-калийного

Таблица 4 - Влияние фона минеральных удобрений, доз навоза и запашки соломы на структуру урожая клубней картофе

ля (2005-2007 гг.)

Доза навоза, т/га Масса клубней с одного растения, г Стерня Запашка соломы

В т.ч. по диаметру, г/% Стандартная часть урожая , % Масса клубней с одного растения, г В т.ч. по диаметру, г/% Стандартная часть урожая , %

(< 40 мм) (40-80 мм) (>80 мм) (< 40 мм) (40-80 мм) (>80 мм)

Фон 1

0 732 94/12,8 199/27,2 439/60,0 п 87,2 864 106/12,3 205/23,7 553/64,0 87,7

20 765 80/10,5 242/31,6 443/58,0 89,6 895 94/10,5 237/26,5 564/63,0 89,5

40 810 72/8,9 246/30,4 492/60,7 91,1 944 84/8,9 222/23,5 638/67,6 91,1

Фон 2

0 789 94/11,9 206/26,1 489/62,0 88,1 842 84/10,0 228/27,1 530/62,9 90,0

_20 - 856 83/9,7 239/27,9 534/62,4 90,3 924 89/9,6 243/26,3 529/64,1 90,4

40 916 61/6,7 275/30,0 580/63,3 93,3 963 74/7,7 252/26,2 637/66,1 92,3

*- стандартная часть урожая рассчитывается как процент клубней диаметром более 40 мм от общей массы клубне

питания). Причем данная положительная динамика наблюдалась во все годы исследований, независимо от погодных условий.

Удобрения оказали влияние не только на урожайность картофеля, но и на ее структуру (таблица 4).

Внесение бесподстилочного навоза без запашки соломы на обоих фонах минеральных удобрений способствовало увеличению фракции клубней ё=40-80 мм: прибавка клубней данной фракции по фону 1 составила 3,2-4,4%, по фону 2 -1,8-3,9%.

Однако, при запашке соломы внесение навоза как на фоне 1, так и на фоне 2, сильнее сказалось на изменении фракции клубней <1 > 80 мм: прибавка доли клубней данной фракции по фону 1 составила 1,0-3,6%, по фону 2 - 1,23,2%.

Дополнительное внесение фосфора и калия на стерне способствовало увеличению доли клубней фракции <3> 80 мм на 2,0%, на фоне запашки соломы - доли клубней фракции с1=40-80 мм на 3,4%.

Важным показателем является не только общая урожайность, но и выход стандартных клубней.

Внесение навоза способствовало снижению фракции клубней с!< 40 мм с 31,3% до 20,8%, что положительно сказалось на выходе стандартных клубней.

Дополнительные дозы фосфора и калия также способствовали повышению доли стандартных клубней в урожае.

Таким образом, комплексное сочетание агротехнических приемов способствовало повышению выхода стандартных клубней. При этом, запашка соломы обеспечила наибольший эффект при выращивании продовольственного картофеля, увеличивая фракцию клубней с1 > 80 мм. В то же время, при выращивании картофеля с целью увеличения в урожае доли клубней семенной фракции в системе удобрений эффективнее использовать внесение навоза без запашки соломы, либо усиление фосфорно-калийного питания вместе с запашкой соломы.

Наибольшее влияние на пораженность клубней грибными болезнями оказали органические удобрения и запашка измельченной соломы. Повышенные дозы бесподстилочного навоза (40 т/га) увеличивали пораженность клубней фитофторозом на 0,3-0,8%; запашка соломы приводила к развитию парши обыкновенной, увеличивая пораженность на 0,1-0,3%, но снижала заболеваемость клубней ризоктониозом на 0,1-0,2%. Однако, улучшение условий фосфорно-калийного питания, снижало общую заболеваемость клубней на 0,10,3%, особенно в благоприятные по увлажнению годы.

В результате проведенных исследований нами выявлено, что наибольший эффект при выращивании продовольственного картофеля оказывает следующая система удобрений: 20 т/га бесподстилочного навоза + запашка измельченной соломы на фоне дополнительного фосфорно-калийного питания (Н90РшКш)-Эффективность данного варианта была подтверждена в производственных условиях учебно-опытного хозяйства «Стенькино» при выращивании продовольственного картофеля сорта Сантэ на площади 10 га. Применение данной системы удобрений в технологии выращивания продовольственного картофеля по-

зволило получить урожайность 22,7 т/га при выходе клубней стандартной фракции 20,5 т/га.

При этом содержание сухих веществ в клубнях составило 23,8 %, крахмала - 15,6 %. Рентабельность производства картофеля с рекомендуемой системой удобрений увеличилась на 28 %.

ГЛАВА 4. Биохимические и технологические показатели клубней и качество хрустящего картофеля.

Используемые агротехнические приемы оказали различное влияние на биохимический состав клубней картофеля (таблица 5).

Таблица 5 - Биохимический состав клубней (2005-2007г.)_

Доза навоза, т/га Стерня

Сухое вещ-во, % Крахмал, % Белок, % Витамин С, мг%

Фон 1

0 23,5 15,7 1,24 14,1

20 21,7 14,5 1,36 14,6

40 20,4 13,3 1,42 15,3

Фон 2

0 24,3 16,5 1,36 15,0

20 22,6 15,0 1,44 15,8

40 21,3 14,2 1,53 16,2

Запашка соломы

Фон 1

0 24,7 16,4 1,38 16,0

20 23;4 15,8 1,50 16.3

40 22,6 15,0 1,57 16,8

Фон 2

0 25,8 17,3 1,45 16,2

20 . 24,0 16,2 1,54 16,5

40 22,9 15,3 1,61 17,1

НСР05 0,68 0,63 0,53 0,53

факторА 0,28 0,26 0,22 0,22

факторВ 0,34 0,31 ■0,26 0,26

факторС 0,28 0,26 0,22 0,22

факторАВ 0,48 0,44 0,37 0,37

фахгорАС 0,40 0,36 0,31 0,31

факторВС 0,48 0,44 0,37 0,37

Внесение бесподстилочного навоза на обоих фонах минерального питания приводило к снижению количества сухого вещества на 1,7-3,1%, крахмала на 0,6-2,4 %, но способствовало увеличению количества белка на 0,1-0,19%, витамина С на 0,3- 1,2 мг %. Дополнительные дозы фосфора и калия позволили сгладить отрицательное влияние навоза на снижение содержания сухого вещества и крахмала. Так, по фону 2 (ЫздРшКш) снижение значений данных показателей при увеличении дозы бесподстилочного навоза менее существенное, чем по фону 1 (^оРэдКэд). Аналогично действовала и запашка соломы, замедляя динамику снижения крахмала и сухого'вещества, при увеличении дозы навоза.

Наибольшее содержание сухого вещества (25,8%) и крахмала (17,3%) отмечено на фоне 2 при запашке соломы, но без внесения бесподстилочного навоза, а белка (1,61%) и витамина С (17,1 мг%) в варианте с комплексным сочетанием агротехнических приемов (40 т/га навоза+запашка соломы на фоне усиленного фосфорно-калийного питания).

Как известно, высокое содержание сухого вещества и крахмала важно для клубней, используемых на переработку, а повышенное содержания белка и витамина С имеет значение для продовольственного картофеля. Исходя из этого, систему удобрений картофеля следует выбирать дифференцировано, исходя из направления использования продукции.

При выращивании картофеля для переработки и продовольственных целей, следует обращать внимание не только на биохимический состав клубней, но и на их технологические свойства.

Важное значение для оценки технологических свойств клубней имеют такие показатели, как содержание в клубнях редуцирующих Сахаров, размер крахмальных зерен и способность мякоти не темнеть при варке.

Внесение бесподстилочного навоза и запашка соломы приводили к снижению устойчивости мякоти клубней к потемнению, а дополнительные дозы фосфора и калия способствовали повышению данного признака, нивелируя отрицательное действие органических удобрений и мелиоранта.

Применение навоза как по фону 1, так и по фону 2 снижало количество крупных и средних крахмальных зерен в крахмале (на 12,2-23,0% в зависимости от дозы навоза), способствуя увеличению доли мелких крахмальных зерен (рис.3).

Фон 1 Фон 2

! 60

& £50

запашка соломы

30т/га навоза И20т/га навоза Ш40т/га навоза

запашка соломы

Рис. 3. Содержание крупных и средних крахмальных зерен, %

Дополнительные дозы фосфора и калия (фон 2), напротив, приводили к увеличению доли крупных и средних крахмальных зерен на 6,8-12,2% по сравнению с аналогичными вариантами на фоне 1. При использовании измельченной соломы по фону 2 положительное действие повышенных доз фосфорно-калийных удобрений усиливалось еще больше и приводило к увеличению ко-

личества крупных и средних крахмальных зерен, по отношению к аналогичным вариантам по фону 1.

Установлено, что внесение бесподстилочного навоза, дополнительных доз фосфора и калия и запашка измельченной соломы приводили к увеличению количества редуцирующих Сахаров в клубнях картофеля, что существенно снижало пригодность сырья к переработке на сухие и обжаренные картофеле-продукты. С увеличением количества редуцирующих Сахаров ухудшались все показатели качества готового продукта, но особенно цвет.

В целом, заключая вопрос о влиянии условий питания на биохимические и технологические свойства клубней и качество картофелепродуктов, следует отметить, что наибольшей эффективностью по улучшению данных показателей отличаются фосфорно-калийные удобрения, использование которых не только повышает урожайность, но и пищевую ценность и большинство технологических показателей клубней (содержание основных питательных веществ, содержание редуцирующих Сахаров, склонность мякоти к потемнению, размер крахмальных зерен). Органические удобрения, положительно влияя на количественные характеристики урожая, не приводили к улучшению биохимического состава, характеризующего пищевую ценность картофеля. Внесение измельченной соломы положительно отражаясь на биохимическом составе и качестве крахмала, вызывали ухудшение остальных качественных характеристик клубней и пригодности сырья к переработке на хрустящий картофель.

Однако, правильное сочетание органических и минеральных удобрений с увеличенными дозами фосфора и калия совместно с использованием биологического мелиоранта позволило снивелировать отрицательное действие отдельных приемов, и добиться сохранения качественных параметров урожая на уровне, не приводящем к снижению кулинарных достоинств картофеля и пригодности сырья к переработке на различные виды картофелепродуктов.

ГЛАВА 5. Экономическая и биоэнергетическая эффективности применения навоза, запашки соломы н фосфорно-калийных удобрений в технологии возделывания картофеля.

Анализ экономической эффективности возделывания картофеля при использовании измельченной соломы показал, что ее запашка приводит к повышению рентабельности производства.

Выявлено, что запашка измельченной соломы обходится в 12 раз дешевле внесения 20 т/га бесподстилочного навоза и обеспечивает высокий условно чистый доход. В среднем за три года он составил 85,6 тыс. руб/га, что выше чем на контроле на 17,7 тыс.руб/га.

Наивысший экономический эффект был обеспечен при комплексном сочетании агротехнических приемов. Условно чистый доход с 1 га составил 106,2 тыс.руб, с рентабельностью 158,5 %.

Запашка измельченной соломы на обоих фонах минеральных удобрений увеличивала энергетический коэффициент в 1,04-1,08 раза. Наиболее эффективным сочетанием является запашка измельченной соломы без навоза на фоне

дополнительного фосфорно-калийного питания (ИэдРвбКш) - энергетический коэффициент составил 2,67.

Таблица 6 - Биоэнергетическая эффективность возделывания картофеля

(2005-2007 гг.)

Доза Стерня Запашка соломы

наво- Совокуп- Содержание Энергети- Совокуп- Содержание Энергети-

за, ные затра- энергии в ческни ко- ные затра- энергии в ческий ко-

т/га ты энергии, урожае, эффициент ты энергии, урожае, эффициент

МДж МДж МДж МДж

Фон 1

0 54521,8 123264 2,26- 60671,8 147928 2,44

20 57187,7 123552 2,16 63337,7 152082 2,40

40 59854,8 124542 2,08 66004,8 156455 2,37

Фон 2

0 54542,7 139672 2,56 60692,7 162239 2,67

20 57208,6 145250 2,54 63358,6 162430 2,56

40 59875,7 146396 2,44 66025,7 163315 2,47

Таким образом, технология возделывания картофеля становится более энергосберегающей при использовании в качестве дополнительного источника органического вещества запашку измельченной соломы на обоих фонах минеральных удобрений.

ВЫВОДЫ

1.В современных условиях дефицита органических и минеральных удобрений, а также нехватки средств на их приобретение систему удобрений картофеля следует составлять с учетом направления использования клубней, рационально сочетая различные дозы органических и минеральных удобрений с внесением биологических мелиорантов.

2.Рост и развитие растений картофеля находились в прямой зависимости с системой удобрений. Увеличение доз бесподстилочного навоза, минеральных удобрений и запашки соломы приводило к усилению роста и развития растений, площади ассимиляционной поверхности и эффективности фотосинтеза. Наибольшие биометрические показатели отмечены в варианте с комплексным сочетанием агротехнических приемов. При внесении 40 т/га бесподстилочного навоза на фоне усиленного фосфорно-калийного питания и запашки соломы высота растений составляла 52 см, масса и площадь листьев 0,603 кг и 0,95 м2, соответственно, фотосинтетический потенциал - 2,84 млн.м2дней/га.

3.Внесение органических и минеральных удобрений оказало прямое влияние на формировании урожайности клубней. С увеличением дозы бесподстилочного навоза урожайность клубней возрастала на обоих фонах минеральных удобрений на 2,4-5,1 т/га. Дополнительные дозы фосфора и калия в системе минеральных удобрений увеличивали урожайность на 1,5-2,8 т/га. Запашка соломы повышала продуктивность картофеля на 2,7-4,0 т/га. При этом запашка соломы по действию на урожайность эквивалента внесению 20 т/га бесподстилочного навоза. Наибольшая урожайность клубней (38,5 т/га) получена в вари-

анте с 40 т/га бесподстилочного навоза совместно с запашкой соломы на фоне усиленного фосфорно-калийного питания.

4.Система удобрений оказала существенное влияние на структуру урожая. Внесение бесподстилочного навоза способствовало, увеличению фракции клубней (1=40-80 мм на 1,8-4,4 %, запашка соломы и внесение минеральных удобрений с усиленным фосфорно -калийным питанием (ЫуоР^К^з) увеличивали фракцию клубней с1>80 мм на 2,0-4,0%.

5.Биохимический состав клубней определялся сочетанием органических и минеральных удобрений. Внесение бесподстилочного навоза на обоих фонах минеральных удобрений приводило к снижению содержания сухого вещества на 1,7-3,1% и крахмала на 0,6-2,4%, при одновременном увеличении содержания белка на 0,1-0,19% и витамина С на 0,3-1,2 мг%. Дополнительные дозы фосфора и калия и запашка измельченной соломы оказывали положительное влияние на биохимический состав клубней картофеля, нивелируя отрицательное действие бесподстилочного навоза.

6.Содержание нитратов в клубнях возрастало при внесении бесподстилочного навоза и запашке соломы на 6,8-18,4 мг/кг. Использование дополнительных доз фосфора и калия, наоборот, снижало содержание нитратов на 4,25,2 мг/кг. Наименьшее содержание нитратов в клубнях - 115,6 мг/кг отмечено в варианте без использования бесподстилочного навоза и соломы по фону ^оРвзКш-

7.Наибольшее влияние на пораженность клубней грибными болезнями оказали органические удобрения и запашка измельченной соломы. Повышенные дозы бесподстилочного навоза (40 т/га) способствовали увеличению пораженное™ клубней фитофторозом на 0,3-0,8%, а запашка соломы к развитию парши обыкновенной на 0,1-0,3%, но снижала заболеваемость клубней ризок-тониозом на 0,1-0,2%. Усиление фосфорно-калийного питания снижало общую пораженность клубней на 0,1-0,3%, особенно в благоприятные по увлажнению годы.

8.Наиболыпее влияние на улучшение качества клубней и картофелепро-дуктов оказала система удобрений с усиленным фосфорно-калийного питанием (ЫзоРшКш)- Запашка измельченной соломы положительно сказалась на биохимических показателях клубней и качестве крахмала, но вызвала ухудшение остальных качественных характеристик и пригодности сырья к переработке на хрустящий картофель. Бесподстилочный навоз, положительно влияя на урожайность, не приводил к улучшению биохимического состава, характеризующего пищевую ценность картофеля. Правильное сочетание органических и минеральных удобрений с увеличенными дозами фосфора и калия совместно с использованием биологического мелиоранта позволило снивелировать отрицательное действие отдельных приемов, и добиться сохранения качественных параметров урожая на уровне, не приводящем к снижению кулинарных достоинств картофеля и пригодности сырья к переработке на различные виды карто-фелепродуктов.

9.Экономический расчет показал высокую эффективность использования запашки измельченной соломы в качестве дополнительного источника

органического вещества, как в отдельности, так и в комплексе с органическими и минеральными удобрениями. Наивысший экономический эффект выявлен при комплексном сочетании агротехнических факторов (40 т/га навоза совместно с запашкой соломы на фоне N90P135K135): условно чистый доход с 1 га составил 106,2 тыс.руб, рентабельность -158,5 %.

Ю.Расчет биоэнергетической эффективности показал, что запашка измельченной соломы на обоих фонах минеральных удобрений увеличивала энергетический коэффициент в 1,04-1,08 раза. Наиболее эффективным сочетанием является запашка измельченной соломы без навоза на фоне минерального питания с соотношением в пользу фосфора и калия (N90P135K135), где энергетический коэффициент составил 2,67.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

С целью получения стабильных урожаев среднеранних сортов картофеля и достижения высокого качества клубней применительно к среднеокультурен-ным серым лесным почвам Южной части Центрального региона России, рекомендуем дифференцированно подходить к составлению систем удобрений в зависимости от направления использования продукции:

-при выращивании продовольственного картофеля - использовать средние дозы бесподстилочного навоза (20 т/га) совместно с запашкой измельченной соломы и минеральных удобрений с усиленным фосфорно-калийным фоном N90P135K135 (соотношение N:P:K=1:1,35:1,35);

-при выращивании картофеля, предназначенного для производства обжаренных картофелепродуктов - применять средние дозы бесподстилочного навоза (20 т/га) или запашку измельченной соломы на фоне минеральных удобрений N90P90K90 (соотношение N:P:K=1 :1:1 ).

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Платонова, О.В. Качество клубней и хрустящего картофеля зависит от удоб-рений/О.В. Платонова, О.В. Савина// Картофель и овощи. -2009.-N 2. -С.17

2. Платонова, О.В. Влияние агротехнических факторов на содержание крахмала и размер крахмальных зерен в картофеле/ О.В. Платонова// Вклад молодых ученых в реализацию приоритетного национального проекта «Развитие агропромышленного комплекса» Уральской государственной академии ветеринарной медицины 21-23.10.07. Сборник научных трудов. Троицк.- 2007 - С. 75-78.

3. Савина, О.В. Урожай и качество картофеля при использовании биологических мелиорантов, навоза и фосфорно-калийных удобрений / О.В. Савина, О.В. Платонова// Организация проектирования агротехнологий и систем земледелия. Сборник докладов Всероссийской научно-практической конференции РНИПТИ АПК. Рязань. - 2008. - С.164 - 170.

4. Платонова, О.В. Влияние агротехнических факторов на качество клубней и хрустящего картофеля / О.В. Платонова, О.В. Савина// Безопасность питания: элемент оценки качества жизни семьи. Материалы международной научно-практической конференции 18.04.08. Коломна. - 2008. - С. 118 - 120.

5. Платонова, О.В. Качество картофеля в зависимости от агротехнических факторов / О.В. Платонова, О.В. Савина// Потребительский рынок: качество и безопасность товаров и услуг. Материалы международной научно-практической конференции 4-5.12.07. Орел. -2007. - С. 56-57.

6. Платонова, О.В. Качество клубней и хрустящего картофеля зависит от органического и минерального питания / О.В. Платонова// Инновации в товароведении: теория, практика, экспертиза, безопасность. Материалы международной научно-практической конференции 30.10.09. Коломна. - 2009. - С. 123-126.

'Подписано в печать 2,5. //, ¿009ъ

Усл. 4,2 п.л.

Заказ $51 Тираж <(00

Печать ризографическая. ГНУ ВНИИКХ им. А.Г. Лорха, п/0 Красково, Московской области

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Платонова, Ольга Валериевна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Состояние и перспективы развития картофелеводства в России и Рязанской области

1.2. Требования картофеля к элементам питания

1.3. Влияние условий питания на формирование урожая и качество картофеля

1.3.1. Влияние органических удобрений на формирование урожая и качество картофеля

1.3.2. Роль минеральных удобрений в формировании урожая и качества картофеля

1.3.3. Влияние запашки измельченной соломы на формирование урожая и качество картофеля

ГЛАВА 2. МЕСТО, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ

ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Почвенные и метеорологические условия вегетационных периодов

2.2. Объекты исследований

2.3. Постановка эксперимента

2.4. Методы проведения исследований

ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ПИТАНИЯ НА РОСТ, РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ КАРТОФЕЛЯ И ФОРМИРОВАНИЕ

УРОЖАЯ

3.1. Биометрические показатели развития растений картофеля

3.2. Ассимиляционная поверхность, чистая продуктивность фотосинтеза и фотосинтетический потенциал растений картофеля

3.2.1 .Развитие ассимиляционного аппарата картофеля в зависимости от условий питания 59 3.2.2.Чистая продуктивность фотосинтеза и фотосинтетический потенциал растений картофеля

3.3. Динамика накопления биомассы растений

3.3.1. Динамика накопления массы ботвы

3.3.2. Динамика накопления массы клубней

3.4. Урожайность клубней картофеля и структура урожая

3.4.1. Урожайность клубней

3.4.2. Структура урожая

3.4.3. Фитосанитарная оценка клубней полученного урожая

ГЛАВА 4. БИОХИМИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КЛУБНЕЙ И КАЧЕСТВО ХРУСТЯЩЕГО КАРТО

4.1. Влияние условий питания на биохимический состав клубней картофеля

4.2. Накопление нитратов в клубнях картофеля

4.3. Технологические свойства клубней и качество хрустящего картофеля в зависимости от условий питания

ГЛАВА 5.0ЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ И БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ НАВОЗА, ЗАПАШКИ СРЛОМЫ И ФОСФОРНО-КАЛИЙНЫХ УДОБРЕНИЙ В ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КАРТОФЕ

ВЫВОДЫ

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Урожайность и качество картофеля в зависимости от фона минерального питания, доз навоза и запашки соломы, как мелиоранта, в условиях Южной части Центрального региона России"

Картофель является одной из важнейших сельскохозяйственных культур Нечерноземной зоны России, возделываемый на продовольственные, технические и кормовые цели. Исключительное значение картофеля для народного хозяйства России в своих работах отобразил Д.Н. Прянишников: «Площадь, занятая картофелем, при прочих равных условиях дает почти втрое больше сухих веществ, чем хлеба». По его образному выражению «Возделывать корнеплоды и картофель на полях — это то же, что получать три колоса там, где раньше рос один» (Прянишников Д.Н., 1965).

Несмотря на то, что население нашей страны составляет всего 2,5% от мирового, на долю России приходится около 17% посевных площадей и 15% валового сбора этой культуры. По данным Росстата в период с 2001г. по 2008 г. валовой сбор картофеля в нашей стране во всех категориях хозяйства колебался от 34,5 до 38,3 млн. т, при средней урожайности 10,3-13,1 т/га (Симаков Е.А., Анисимов Б.В., Чугунов B.C., Шатилова О.Н., 2009).

В сложившейся экономической ситуации нехватка органических и минеральных удобрений, а также большие затраты на их приобретение, заставляют искать новые пути обогащения почвы питательными элементами. Наиболее перспективным, ежегодно возобновляемым источником органических удобрений могут служить пожнивные и поукосные посевы сидератов и измельченная солома - биологические мелиоранты. Солома, как удобрение, широко используется и у нас, и за рубежом, но, к сожалению, фундаментальных исследований по ее влиянию на урожайность и показатели качества картофеля крайне мало.

Целью исследований являлось изучение комплексного влияния фона минеральных удобрений, доз навоза и запашки измельченной соломы на формирование урожая и качество клубней и выявление наиболее эффективных, энергетически и экономически обоснованных систем удобрений картофеля в зависимости от направления использования клубней применительно к условиям Южной части Центрального региона России.

В задачи исследований входило:

-изучить комплексное влияние фона минеральных удобрений, доз навоза и запашки соломы на динамику роста и развития, формирование урожая и качество картофеля;

-дать экономическую и биоэнергетическую оценку технологии производства картофеля с применением изучаемых агротехнических приемов;

Научная новизна работы заключается в том, что впервые дана оценка комплексного влияния запашки соломы, органических и минеральных удобрений на формирование урожая, качество клубней и некоторых картофелепродуктов для условий Южной части Центрального региона России. Выявлены наиболее эффективные системы удобрений для картофеля разного назначения, сочетающие высокую урожайность и технологические свойства клубней в зависимости от направлений их использования.

Работа выполнялась в соответствии с основными направлениями научно-исследовательской работы и внедрения достижений науки в производство Рязанского государственного агротехнологического университета имени П.А. Костычева на 2003-2008 гг. в рамках бюджетной научно-технической темы №10 «Экологически безопасные, ресурсосберегающие технологии и техника производства и переработки сельскохозяйственной продукции в Нечерноземной зоне РФ». Исследования проводили на базе Рязанского НИПТИ АПК в соответствии с договором о научно-техническом сотрудничестве (Приложение 1) и на кафедре товароведения и экспертиза РГАТУ.

Автор выражает глубокую благодарность за оказанную поддержку и помощь в организации эксперимента заведующему лаборатории картофелеводства Рязанского научно-исследовательского и проектно-технологического института АПК Маркову А.И. Автор также благодарит своего научного руководителя Савину Ольгу Васильевну за консультации и помощь в написании диссертационной работы.

Заключение Диссертация по теме "Растениеводство", Платонова, Ольга Валериевна

выводы

1.В современных условиях дефицита органических и минеральных удобрений, а также нехватки средств на их приобретение, систему удобрений картофеля следует составлять с учетом направления использования клубней, рационально сочетая различные дозы органических и минеральных удобрений с внесением биологических мелиорантов.

2.Рост и развитие растений картофеля находились в прямой зависимости с системой удобрений. Увеличение доз бесподстилочного навоза, минеральных удобрений и запашки соломы приводило к усилению роста и развития растений, площади ассимиляционной поверхности и эффективности фотосинтеза. Наибольшие биометрические показатели отмечены в варианте с комплексным сочетанием агротехнических приемов. При внесении 40 т/га бесподстилочного навоза на фоне усиленного фосфорно-калийного питания и запашки соломы высота растений составляла 52 см, масса и площадь листьев 0,603 кг и 0,95 м , соответственно, фотосинтетический потенциал - 2,84 млн.м дней/га.

3.Внесение органических и минеральных удобрений оказало прямое влияние на формировании урожайности клубней. С увеличением дозы бесподстилочного навоза урожайность клубней возрастала на обоих фонах минеральных удобрений на 2,4-5,1 т/га. Дополнительные дозы фосфора и калия в системе минеральных удобрений увеличивали урожайность на 1,5-2,8 т/га. Запашка соломы повышала продуктивность картофеля на 2,7-4,0 т/га. При этом запашка соломы по действию на урожайность была эквивалента внесению 20 т/га бесподстилочного навоза. Наибольшая урожайность клубней (38,5 т/га) получена в варианте с 40 т/га бесподстилочного навоза совместно с запашкой соломы на фоне усиленного фосфорно-калийного питания.

4.Система удобрений оказала существенное влияние на структуру урожая. Внесение бесподстилочного навоза способствовало увеличению фракции клубней (¿=40-80 мм на 1,8-4,4 %, запашка соломы и внесение минеральных удобрений с усиленным фосфорно-калийным питанием (N90P135K135) увеличивали фракцию клубней d>80 мм на 2,0-4,0%.

6.Содержание нитратов в клубнях возрастало при внесении бесподстилочного навоза и запашке соломы на 6,8-18,4 мг/кг. Использование дополнительных доз фосфора и калия, наоборот, снижало содержание нитратов на 4,2-5,2 мг/кг. Наименьшее содержание нитратов в клубнях -115,6 мг/кг отмечено в варианте без использования бесподстилочного навоза

И СОЛОМЫ ПО фону N90P135K135.

7.Наибольшее влияние на пораженность клубней грибными болезнями оказали органические удобрения и запашка измельченной соломы. Повышенные дозы бесподстилочного навоза (40 т/га) способствовали увеличению пораженности клубней фитофторозом на 0,3-0,8%, а запашка соломы - развитию парши обыкновенной на 0,1-0,3%, но снижала заболеваемость клубней ризоктониозом на 0,1-0,2%. Усиление фосфорно-калийного питания снижало общую пораженность клубней на 0,1-0,3%, особенно в благоприятные по увлажнению годы.

8.Наибольшее влияние на улучшение качества клубней и картофелепродуктов оказала система удобрений с усиленным фосфорно-калийным питанием (N90Pi35Ki35)- Запашка измельченной соломы положительно сказалась на биохимических показателях клубней и качестве крахмала, но вызвала ухудшение остальных качественных характеристик и пригодности сырья к переработке на хрустящий картофель.

Бесподстилочный навоз, положительно влияя на урожайность, не приводил к улучшению биохимического состава, характеризующего пищевую ценность картофеля. Правильное сочетание органических и минеральных удобрений с увеличенными дозами фосфора и калия совместно с использованием биологического мелиоранта позволило снивелировать отрицательное действие отдельных приемов, и добиться сохранения качественных параметров урожая на уровне, не приводящем к снижению кулинарных достоинств картофеля и пригодности сырья к переработке на различные виды картофелепродуктов.

9.Экономический расчет показал высокую эффективность использования запашки измельченной соломы в качестве дополнительного источника органического вещества, как в отдельности, так и в комплексе с органическими и минеральными удобрениями. Наивысший экономический эффект выявлен при комплексном сочетании агротехнических факторов (40 т/га навоза совместно с запашкой соломы на фоне ^оР^К^): условно чистый доход с 1 га составил 106,2 тыс.руб, рентабельность - 158,5 %.

Ю.Расчет биоэнергетической эффективности показал, что запашка измельченной соломы на обоих фонах минеральных удобрений увеличивала энергетический коэффициент в 1,04-1,08 раза. Наиболее эффективным сочетанием является запашка измельченной соломы без навоза на фоне минерального питания с соотношением в пользу фосфора и калия (ЫэдРпзКш), где энергетический коэффициент составил 2,67.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

С целью получения стабильных урожаев среднеранних сортов картофеля и достижения высокого качества клубней применительно к среднеокультуренным серым лесным почвам Южной части Центрального региона России, рекомендуем дифференцированно подходить к составлению систем удобрений в зависимости от направления использования продукции: -при выращивании продовольственного картофеля - использовать средние дозы бесподстилочного навоза (20 т/га) совместно с запашкой измельченной соломы и минеральных удобрений с усиленным фосфорно-калийным фоном N9oPi35K135 (соотношение N:P:K=1:1,5:1,5);

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Картофель предъявляет повышенные требования к элементам питания, поэтому получение стабильных урожаев клубней возможно лишь при правильном сочетании органических и минеральных удобрений. Однако в последние годы в связи с резким сокращением поголовья КРС и, как следствие, нехваткой органических удобрений и ростом цен на минеральные удобрения, отрасль картофелеводства испытывает острый дефицит органических и минеральных удобрений. В этой связи требуется рациональный подход к системе питания, основанный на оптимальном сочетании различных видов и доз органических и минеральных удобрений и биологических мелиорантов.

2. Запашка соломы — элемент биологизированного земледелия, обеспечивающий растения картофеля питательными веществами и повышающий продуктивность и качество клубней картофеля при снижении его себестоимости. Солома как удобрение широко используется и у нас, и за рубежом, но, к сожалению, фундаментальных исследований по ее влиянию на урожайность и показатели качества картофеля крайне мало.

3. Комплексное внесение органических и минеральных удобрений на фоне использования биологического мелиоранта является основой создания энергосберегающих, экономически эффективных технологий возделывания сельскохозяйственных культур, позволяющих не только повышать урожайность, но и улучшать качество и экологическую безопасность продукции.

4. Анализ отечественной и зарубежной литературы показал, что вопросам влияния различных доз органических и минеральных удобрений, запашки соломы на формирование урожая и качество продовольственного картофеля уделено внимание многих исследователей. В то же время, работ, посвященных изучению влияния комплекса агротехнических факторов, включающего запашку соломы в сочетании с органическими и минеральными удобрениями, в литературе крайне мало.

ГЛАВА 2. МЕСТО, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Почвенные и метеорологические условия вегетационных периодов

Исследования проводились на опытное поле лаборатории картофелеводства Рязанского НИПТИ АПК и на кафедре товароведения и экспертизы Рязанского государственного агротехнологического университета имени П.А.Костычева в течение 2005-2007 гг.

Почва опытного участка темно-серая лесная, тяжелосуглинистого гранулометрического состава, глубина пахотного слоя 27-30 см.

Агрохимические показатели пахотного слоя следующие: уровень естественного плодородия средний и выше среднего, содержание гумуса по Тюрину 5,4-5,7 %, общего фосфора по Кирсанову 100-120 мг на 1 кг почвы, калия по Кирсанову - 120-160 мг на 1 кг почвы, реакция почвенного раствора слабокислая, рН солевой вытяжки 5,0-5,6 (табл. 4).

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Платонова, Ольга Валериевна, Рязань

1. Абдурахманов, A.A. Продуктивность фотосинтеза растений при различных условиях калийного и фосфорного питания/А.А. Абдурахманов//Тез. докл. всесоюз. семинара.- Казань, 1972.-С.25-29.

2. Авдеев, Ю.С. Влияние удобрений на урожай и крахмалистость картофеля на дерново-подзолистых почвах/Ю.С. Авдеев//Агрохимия. 1976.- N 4.-С. 61-66.

3. Авдеев, Ю.С. Влияние минеральных удобрений на фосфорный обмен, высоту и качество урожая картофеля при возделывании его бессменно и в севообороте на связно-песчаной почве/ Ю.С. Авдеев//Автореф. дис. канд. с.-х. наук.- М.:НИИКХ, 1970. 20 с.

4. Авдонин, Н.С. Научные основы применения удобрений/ Н.С. Авдонин. -М.: Колос, 1972.- 101с.

5. Авдонин, Н.С. Свойства почвы и урожай/Н.С. Авдонин. — М.: Колос, 1965.-271 с.

6. Авдонин, Н.С. Продуктивность растений в зависимости от свойств почвы и удобрений/Н.С. Авдонин//Агрохимия. -1964. №6. - С. 3 -10.

7. Авров, O.E. Использование соломы в сельском хозяйстве/О.Е. Авров, З.М. Мороз.- Л.:Колос, 1979. 200 с.

8. Алиев, Д.А. Особенности фотосинтетической деятельности и урожай растений в связи с факторами внешней среды/Д.А.Алиев, З.Г. Казибекова, А.Р. Ратами//Тез. докл. всесоюз. семинара. Казань, 1972.- С. 45-48.

9. Алиева, Е.И. Пожнивные и корневые остатки культур как источник органических удобрений/Е.И. Алиева//Вестник с.-х. науки. -1964. — N 9. -С. 33-39.

10. Алметов, Н.С. Применение средств химизации на дерново-слабооподзоленных почвах Республики Марий Эл/Н.С. Алметов.-Йошкар-Ола: МарГУ, 1997.-88 с.

11. Альсмик, П. И. Физиология картофеля/П.И. Альсмик, A.JI. Амбросов, A.C. Вечер.- М.: Колос, 1979.- 272 с.

12. Амбросов, A.JI. Вирусные болезни картофеля и методы выращивания здоровых клубней/А.JI. Амбросов. Минск, 1964. - 120с.

13. Амбросов, A.JI. Вопросы агротехники картофеля/А.JI. Амбросов//Труды Ганусовской сельскохозяйственной опытой станции АСХН БССР.-Минск, 1959.-Вып. 1- С. 34-44.

14. Андрюшина, H.A. Методика исследований по культуре картофеля/ H.A. Андрюшина, Н.С. Бацанов. М.:НИИКХ РФ, 1967. - 263 с.

15. Анисимов, Б.В. Производство картофеля в Российской Федерации в 2008 году/Б.В. Анисимов, B.C. Чугунов, О.Н. Шатилова//Картофель и овощи, 2009.- N 6. С. 2 - 4.

16. Анисимов, В.А. Уборка соломы и половы/В.А. Анисимов//Земледелие, 1985.-N 8.-С. 29-30.

17. Аношин, Е.И. Солома как удобрение в орошаемых условиях Саратовского Заволжья/Е.И. Аношин//Автореф. дис. канд. с.-х. наук. -Саратов, 1974. 22 с.

18. Анспок, П.И. Солома ценное органическое удобрение/П.И. Анспок// Земледелие. - 1988.- N 12.-С.48-49.

19. Арнаутов, В.В. Картофель/В.В. Арнаутов. М.: Советская Россия, 1959. -96 с.

20. Арнаутов, В.В. Выращивание высоких урожаев картофеля/В .В. Арнаутов, Г.С. Жукова, О.Г. Александрова. М.: Сельхозгиз, 1955. - 148 с.

21. Арнаутов, В.В. Агротехника картофеля/В .В. Арнаутов.- М., Сельхозгиз, 1945,- 160 с.

22. Асланян, С.А. Влияние минеральных удобрений на содержание витамина С в клубнях картофеля/С.А. Асланян//Вестник с.-х. науки, 1962. -С.21-23.

23. Ахромейко, А.И. Динамика поглощения питательных веществ и накопление крахмала картофелем/А.И. Ахромейко. — Изв. Ан СССР, 1939.- N6.-С. 105-110.

24. Банадысев, С.А. Методические рекомендации по специализированной оценке сортов картофеля/С.А. Банадысев, A.M. Старовойтов, О.М. Колядко Минск: БНИИКХ, 2003. - 60с.

25. Баранова, В.В. Элементы ресурсосберегающей технологии в полевом севообороте/В .В. Баранова//Земледелие. — 2003. — N 3. — С. 18.

26. Бардышев, М.А. Минеральное питание картофеля/М.А. Бардышев. Мн.: Наука и техника, 1984. - С.91-96.

27. Бардышев, М.А. Оценка продуктивности агрофитоценозов методом растительной диагностики/М.А. Бардышев, И.А. Жукова//Тез. Всесоюз. Совещ. по биологической продуктивности почв и ее увеличению в интересах народного хозяйства.- М., 1979.-С. 18-19.

28. Баробановская, В. А. Технология производства хрустящего картофеля/ В.А. Баробановская.- Мн.: Урожай, 1996. -35с.

29. Барсуков, А.И. Солома нужна полю/А.И. Барсуков//Земледелие. — 1988. — N 8. — С.28-29.

30. Бацанов, Н.С. Картофель/Н.С. Бацанов//Достижения науки и практики в растениеводстве. М.: Колос, 1973. - 126 с.

31. Белаева, С.И. Структура потребления продовольствия в Южном федеральном округе/С.И. Беляева/ЛПищевая промышленность,- 2006.-N2.-C.20.

32. Беляев, Г.Н. Действие разных форм калийных удобрений за 40 лет безсменной культуры картофеля на песчаной почве/Г.Н. Беляев// Агрохимия. 1975.- N 3. - С. 41-48.

33. Бертон, У.Г. Физиология созревания и хранения продовольственных культур/У .Г. Бертон. — М.: Агропромиздат, 1985. — 350 с.

34. Биохимия хранения картофеля, овощей и плодов: Сб. науч. тр./Под ред. B.JI. Кретовича, Е.Г. Салькова. М.: Наука, 1990. -184с.

35. Бобкова, JI.П. Последствие удобрений на качество клубней картофеля/ Л.П. Бобкова//Химия в сельском хозяйстве.-1978.-N 3.-С.12-15.

36. Бузовер, В.Я. Влияние минеральных удобрений в сочетании с различной влажностью почвы на крахмалонакопление клубней картофеля/ В .Я. Бузовер//Записки Харьковского СХИ. Харьков, 1957. -Т. 13. - С.26-35.

37. Бутов, A.B. Повышение урожайности картофеля и плодородия выщелоченных черноземов при использовании биологических мелиорантов почвы/А.В. Бутов//Совершенствование технологии возделывания картофеля. Пенза, 2000. - С.69-71.

38. Бутов, A.B. Влияние возрастающих норм минеральных удобрений в сочетании с безподстилочным навозом на крахмалонакопление клубней картофеля/А.В. Бутов//Труды НИИКХ. М., 1980.- Вып. 37. - С. 42 - 48.

39. Валуев, В.В. Производство картофеля в странах мира/В.В. Валуев, H.A. Кожушко, Н.Д. Гончаров-Мн.: Наука и техника, 1983 238 с.

40. Вальцев, В.В. Рынок продовольствия и сырья: Картофель/В .В. Вальцев, З.М. Ильина, A.B. Казакевич. Минск: БНИИЭИ АПК, 1998. - 132 с.

41. Васильев, В.А. Справочник по органическим удобрениям/В.А. Васильев, Н.В. Филиппова. — М.:Россельхозиздат, 1984. — 237 с.

42. Васильев, В.А. Применение бесподстилочного навоза для удобрения/ В.А. Васильев, М.М. Шевцов.- М.: Колос, 1983.- 183 с.

43. Великанов, Л.Л. Экологические проблемы защиты растений от болезней/ Л.Л. Великанов, И.И. Сидорова/Итоги науки и техники. Сб. науч. тр. -Л.:ВИНИТИ ЗР, 1988.-С. 144-147.

44. Верниченко, Л.Ю. Влияние соломы на почвенные процессы и урожай с/х культур/Л.Ю. Верниченко, E.H. Мишустин//Использование соломы как органического удобрения. М.:Наука, 1980. - С. 3-33.

45. Веселовский, И.А. Значение биохимических и анатомических показателей клубней и крахмала для определения их качества/ И.А. Веселовский, P.A. Черноусова, М.И. Бохонова//Записи ЛСХИ.-1974,- Т.238.- С.3-10.

46. Веселовский, И. А. Картофель/И. А. Весел овский-- JL: Изд-во Всесоюзного института прикладной ботаники, 1930. С. 130 - 136.

47. Вечер, A.C. Физиология и биохимия картофеля/А.С. Вечер, М.Н. Гончарик. Минск: Наука и техника, 1973. - 263 с.

48. Визла, P.P. Использование излишков соломы в качестве удобрения/ P.P. Визла//Наука производству.- Рига, 1989. С. 8-9.

49. Винкалне, М.О. Влияние фосфора на разложение соломы/М.О. Винкалне, P.P. Визла//Материалы симпозиума «Динамика микробиологических процессов в почве». Таллин, 1974.-Ч.2.-С.248-251.

50. Виноградский, Б.М. Приемы агротехники, повышающие крахмалистость картофеля/Б.М. Виноградский/ЯСартофель, 1958.-N4.-C. 60-61.

51. Виноградский, Б.М. Крахмалистость и урожай технического картофеля в зависимости от густоты посадки/Б.М. Виноградский//Труды (ВНИИ спиртовой промышленности). 1950. - Вып. 1.- С. 7-10.

52. Власенко, М.Ю. Удобрение картофеля/М.Ю. Власенко.— М.:Агропром-издат, 1987. 219 с.

53. Власюк, П.А. Химический состав картофеля и пути улучшения его качества/П.А. Власюк, Н.Е. Власенко, В.Н. Мицко. Киев, 1979. -195 с.

54. Войтович Н.В. Забота о повышении плодородия почв/Н.В. Войтович, С.С. Праздников//Земледелие. 1988. -N 6.- С.25-27.

55. Воловик, A.C. Защита картофеля от болезней, вредителей и сорняков/

56. A.C. Воловик, B.M. Глез. -М.: Агропромиздат, 1989. 205 с.

57. Воловик, A.C. Болезни и вредители картофеля/А.С. Воловик, JT.H. Трофимец/Справочник картофелевода. М.: Россельхозиздат, 1983. — С.134-167.

58. Волосов, Ю. Картофелеводство Нидерландов/Ю. Волосов//Междунар. с.-х. журн., 1979.-N5.-С. 105-107.

59. Воробейко, Г.А. Нитраты вокруг нас/Г.А. Воробейко.- Спб.: Гидрометео-издат, 1992. 60 с.

60. Воробьев, С.А. Земледелие/С.А. Воробьев. -М.: Агропромиздат, 1991. — 527 с.

61. Востров, И.С. Влияние соломистых остатков на урожай растений/ И.С. Востров//Изв. АН СССР. -1963. -N 6. С. 157-158.

62. Галлеев, P.P. Влияние сроков внесения минеральных и органических удобрений в севообороте на урожай и качество клубней картофеля в Западной Сибири/Р.Р. Галеев, Н.М. Точилин//Агрохимия, 1999.-N 5. -С. 79-81.

63. Горный, A.B. Влияние погодных условий на урожайность сортов картофеля/А.В. Горный, И.В. Ковалев//Картофелеводство: селекция, семеноводство, агротехника. Минск, 1986. - С. 102-103.

64. ГОСТ Р 51808-2001 Картофель свежий продовольственный, реализуемый в розничной торговой сети. Технические условия. М.: Изд-во стандартов, 2001. - 7 с.

65. ГОСТ 26832-86 Картофель свежий для переработки на продукты питания. Технические условия.

66. ГОСТ 7194-81 Картофель свежий. Правила приемки и методы определения качества. — М.: Изд-во стандартов, 1981. — 18 с.

67. Гречушников, А.И. О роли калия в растении картофеля/ А.И. Гречушников//Бюл. науч.-техн. информации. — 1957. -N 2. С.9-12.

68. Гринёв, A.M. Методические рекомендации по производству экологически чистой продукции картофеля/А.М. Гринёв.- Курск, 1999.- 18 с.71.

Информация о работе

Платонова, Ольга Валериевна
кандидата сельскохозяйственных наук
Рязань, 2009
ВАК 06.01.09

Диссертация

Урожайность и качество картофеля в зависимости от фона минерального питания, доз навоза и запашки соломы, как мелиоранта, в условиях Южной части Центрального региона России - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы