Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ ДОЗ И СООТНОШЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ТОПИНАМБУРА И КАЧЕСТВО УРОЖАЯ

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ ДОЗ И СООТНОШЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ТОПИНАМБУРА И КАЧЕСТВО УРОЖАЯ"

-з ^ІІ

На правах рукописи

Байбакова Юлия Васильевна

ВЛИЯНИЕ ДОЗ И СООТНОШЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ТОПИНАМБУРА И КАЧЕСТВО УРОЖАЯ

Специальность 06.01.09 — растениеводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Тверь 2005

Работа выполнена на кафедре растениеводства ФГОУ ВПО "Тверская государственная сельскохозяйственная академия"

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор, заслуженный деятель науки РФ, Усанова Зоя Ивановна

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Соловьев Алексей Малаювнч

доктор биологических наук, профессор Тихомирова Вера Яковлевна

Ведущее предприятие: ГНИУ "Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственного использования мелиорированных земель"

Защита диссертации состоится ¿13. декабря 2005 г.: на заседании диссертационного совета К 220.063.01 ирч Э

"Тверская государственная сельскохозяйственная акадек*... у :

170904, г. Тверь, пос. Сахарове, ул. Василевского, 7, Тверская

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тверской ГСХ^

Автореферат разослан « «?<3- » ноября 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

Петрова А. А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

пла™™^^,• экологу

клубней. БлаХ^ ^^Г""™4^ СОСгав

«родуоов —^гг^;гг*™'получення «

кормов для сельскохозяй^Г^Гл^ "! ПреПараТОВ'Зе~ « н~ производства ТОПШ^" ТГе

значение в решении пробле^ улуГе!^ ИМееТ бОЛЬЩОе

страны. . ■ ^чтения Жизнеобеспечения населения нашей

как мошному фактору Ф«о£Г™ГоГ: У*™*™- У»**™». лучаемой продукции. Создание питательной ценности ло-

Цели требует уточнения доз И соотт^Г^^Г ТОПИН№,буРа на ^рмовые системе удобрения »""Ч****™ "™яв

климатическим условиш Г: К КОНК№" почвенно-

окУ'1ьтурецных дёрное^одаадисты^^о^х^00" Веа^статочно изучены на Района РФ (ВерхнТволжьеиГ^ сГ^ "Т" Ч^ьиош

е-я Скороспелка. о^Г^" КЛу6неВО™ ^^нш, явля-

ло выносу ¿Св н^Ге^4"0 ^^ дгщ"ые

удобрений, Применение ИСПОЛЬЗОВан,1Я их из почвы „

- особенное

супесчаных дср,1Ож>-Ползол„™п0чГГеГне^ На ^^нных соотношений элементов Я * ДОЗ и

соотношения МИС. обесПе™ХГеТ.^ ; ВЫЯВИТЬ ОтИМШ,Ы!ые дазы и

ь с™::;™;::™т:ш ™.....

—г——-

«. накопление сухой агрмм».

еттаа, коэффициента хозяйстве[(нп^ ^^Г '"НЧИШ-га фотА

соотношений МРК. • ' ™'ШО"Чфе«Т8|»Чк.аЗЧИ«»ри»«,д0, |

ТШК ииаии и и ЖаАА9ЫЛ*й

им етш-%/я^сн мирдявввт дс ЦНБ именн Н-И. Желеэнова Фонд научный ди,тврвтурЫ/ №

3. Определить вынос питательных ¿веществ при внесении различных доз минеральных удобрений и соотношений ЫРК и коэффициенты использования их из почвы и удобрений. 1 • ■ 1 "' '

4. Изучить качество урожая (содержание хухого вещества, белка, суммы Сахаров) и выявить варианты, обеспечивающие получение урожаев лучшего качества надземной массы и клубней. - и

, , 5. Определить-структуру урожая топинамбура при разных дозахисоот-ношенияхЫРК..< • • ' '

, б. .Выявить корреляционную зависимость урожайности топинамбура от показателей фотосиитетической деятельности и элементов структуры урожая.

., , 7; Рассчитать экономическую эффективность'возделывания топинамбура в зависимости от различных доз минеральных удобрений и соотношении ЫР1С

Научная, новизна. Впервые в условиях северной'части Центрального' района, России (Верхневолжье)- по" расширенной схеме1 полевого опыта на окультуренных супесчаных дерново-среднеподзолистых'почвах изучено влияние различных доз и соотношений элементов минерального питания на формирование урожайности, фотосинтетическую деятельность растений в агроценозе топинамбура сорта Скороспелка, ход продукционного процесса; выявлена роль отдельных элементов минерального питания их'доз и соотношений ЫРК' в получении запланированных урожаев'разных уровней'и качества продукции; определены лучшие варианты удобрения топинамбура,-обеспечивающие получение урожайности по 200, 300 и 400 ц/га надземной массы и клубней с наименьшей себестоимостью продукци и, а также фшомётркческие парамеоры агроце-ноза, вынос.и коэффициенты использования питательных'веществ из почвы и удобрений... Г *"* ~ '''''

: Практическая .ценность работы - заключается в рекомендациях производству оптимальных доз и соотношений • ЫРК, обеспечивающих получение урожаев разных" уровней (по 200, 300 :и 400 и/га* надземной массы и клубней), прибавки урожаев (по сумме надземная масса + клубни) в 93 ц/га (28,8 %), 134 ц/га ( 41,5 %) и 205 ц/га (63,5 %) с уровнем рентабельности производства соответственно 312; 351 и 371 себестоимостью 1 цклубней 92,2; 88,8 и 84,0 руб.

Реализации результатов исследований; * Результаты работы нашли отражение в рекомендациях "Рекламный проспект научных разработок^ предлагаемых для внедрения и инновационной деятельности Тверской государственной сельскохозяйственной академии", Тверь, 2005^'внедрены в ООО КФХ "Топинамбур" Осташковского района Тверской области на площади 30"га.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на XXV, XXVI р^но*-пра^чмкйх.коифере11циях*й Тверской ГСХА'в 2002, 2003 годах, на конференции )ГНетрадиционные природные ресурсы, инновационные техноло-

г и и и продукты", М.: РАЕН, 2003 г., на Международной научной конференции "Лгроэкологнческаяэффектишость применения*средств химизации в современных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур", М., 2005; на VI Международном симпозиуме "Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования", Пушино, 2005 г.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 научных работ.

Структура it объем диссертации. Диссертация изложена на /££ страницах, содержит У/ таблиц, рисунков, состоит из 6 глав, основных выводов, предложений производству, библиографического списка использованной литературы, который включает наименования, в том числе j?!T"iia иностранных языках, /«2_ приложений.

Представленная работа является составной частью плана научно-исследовательских работ Тверской ГСХА на 2001-2005 годы, № гос. per. 01.200.1 18549. .

Основные положении, выносимые на защиту:

- особенности развитая и роста растений в высоту при разных дозах и соотношениях NPK н погодных условиях;

- роль отдельных элементов питания, доз и соотношений NPK в формировании параметров агроценоза в разные годы и ходе продукционного процесса;

- влияние доз и соотношений NPK на изменение элементов структуры урожая в разные годы;

- преимущество внесения расчетных доз NPK в получении максимальной урожайности copra Скороспелка и экономической эффективности;

- роль отдельных элементов питания, доз и соотношений NPK в получении продукции наилучшего качества;

- обоснование выноса элементов минерального питания и коэффициентов использования их из почвы и удобрений.

Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю, заслуженному деятелю науки РФ, почетному работнику высшего профессионального образования РФ, доктору сельскохозяйственных наук, профессору З.И. Усановой за научно-методическую помощь в работе над диссертацией. Отдельное большое спасибо сотрудникам научно-исследовательской части и кафедры растениеводства за содействие и помощь в написании диссертации.

СОДЕРЖАНИЕ РЛВОТЫ 2. Уелокня и методика проведения исследований Исследования проводили в 2001,2002 и 2004 голах в полевых опытах, которые заклали вали на окультуренной супесчаной дер1 iouo-средиеп одзоли стой остаточпо карбонатной глееватой почве на морене, осушенной закрытым дренажом, на выводных полях севооборота кафедры растениеводства Тверской ГСХА. Глубина пахотного горизонта 20-22 см, содержание органического вещества (по Тюрину) 2-2,5 %, Р20з (по Кирсанову) 295-305 мг, К30 (по Кирсанову) 118-140 мг, N л.г. (по Корнфилду) 55-60 мгв 1 кг почвы, рНсол. 6,55-6,63.

Схема опытов включала 15 кар,, представлена в табл. 2. Учетная.пло-шадь делянки 12 м\ повторность опыта-5-ти кратная. Объект исследовапий-сорт Скороспелка (авторы Усгименко-Бакумовский Г.В., Усанова З.И.), введен в госреестр селекционных достижений, Тверская ГСХЛ является оригчшатором сорта. В диссертации приводится характеристика сорта. *

В опыте выполнены все запланированные исследования.по формированию урожайности, фогосштетической деятельности агроценозов, структуре и качеству урожая, выносу и коэффициентам использования ¿питательных веществ но современным методикам (И.С. Шатилов,'М.К. Каюмов,1978, А.Л. Ни-чипорович, 1956, М.К. Каюмов, 1989, З.И. Усановз, 2004, Б.Л. Доспехов, 1985, ЦИНЛО, 1982 и др.). Урожай учитывали осенью путем взвешивания надземной массы Н клубней с учетной плошали делянки. Урожайные данные обрабатывали методом дисперсионного анализа по Фишеру (Б.Л. Доспехов, 1985). Экономическую эффективность рассчитывали на основе полного учета затрат по каждому варианту в соответствии с технологической картой.

В опытах строго соблюдали запланированную технологию. Предшественник—вика—овсяная смесь па силос. Осенью проводили дисковое лущение и отвальную вспашку, весной - перепашку зяби на 18-20 см, культивацию с боронованием, нарезку гребней, посадку но схеме 70 х 30 см в оптимально ранние сроки свежевы ко панны мн клубнями средней фракции (50-80 г). Уход состоял из одной довсходовой и двух после неходовых обработок междурядий. Использовали комплекс машин, применяема для возделывания картофеля с междурядьями 70 см. Удобрения вносили но схеме опыта весной под культивацию в виде аммиачной селитры, двойного суперфосфата, хлористого калия (электролит). Дозы удобрений в расчете на урожайность 200 ц/га зеленой массы и 200 ц/га клубней (вар. 14) составили, в среднем, NiotPoKjoi в расчете на урожайность 400 ц/га зеленой массы и 400 ц/ra клубней (пар. 15) — N-uPoKsn при соотношении N:P:K соответственно 1:0:0,5и 1:0:1,43. Учет урожая проводили осенмо 4-5 октября.

Погодные условия » годы исследований были неодинаковые и отличались

от среднемноголетних. За период от посадки до уборки сумма температур в 2001,2002 и 2004 годах составила соответственно 2409; 2504 и 2360 °С и была вы и 1с нормы на 267; 374 и 219 а сумма осадков-343; 175 и 506 мм, что со-* ответствовало 93; 48,6 и 135,3 % от нормы. Особенно засушливым был 2002 год, когда в июле, августе и сентябре выпало соответственно 26; 9,4 и 30 мм осадков или 30; 12 и 46 % от нормы, что сопровождалось завяданием растений в конце июля, в первой к второй декадах августа — по время образования и роста клубней. - '

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3. Влияние доз удобрен к й н соотношений элементов минерального питания на развитие растений и фохоснитетнчсску'о деятельность

топинамбура"

Развитие растений. В условиях региона для топинамбура большое значение в накоплении урожая клубней имеет применение приемов, способствующих удлинению периода активной вегетации, особенно периода роста клубней, который в данной местности ограничен ранним похолоданием.

Исследованиями выявлено, что наибольшее, влияние на развитие растений оказывают погодные условия, чем минерхчьное питание и удобрения топн-иамбура. Так, повышение температуры воздуха ( 13,0 °С) в 2002 г. на 2,3-5,9 °С в сравнении с другими годами способствовало более раннему появлению всходов (на 17 день), а избыточное увлажнение при невысоких температурах воздуха (10,7 °С) в 2001 г. увеличило продолжительность периода "посадка - всходы" до 26 дней (табл. 1), Для образования столонов наиболее благоприятна умеренная (14,8 "С), а для образования клубней повышенная (22,5 °С) температура

Таблица 1 - Даты наступления фаз развития топинамбура в разные годы

«Разы раз пития Время вступления в фазу

2001 г. 2002 г. 2004 г.

11 осадка 5.05 26.04 4.05

Неходы 31.05 13.05 27.05

Образование столонов 15.07 26.06 6.07

Образование клубней 29.07 18.07 31.07

Бутонизация 1 2.08 22.07 5.08

Цветение ! 25.08 18.08 2.09

Уборка | 4-5 октября

в сочетании с нормальным увлажнением. Дефицит влаги при повышенных температурах воздуха (2002 г.), а также избыточное увлажнение при умеренных температурах (2004 г.) увеличивают продолжительность периода "образование

клубней - цветение".на 4-6 дней (рис. I). В целом период активной вегетации растений колебался в годы исследований от 126 (2001 г.) до 144 (2002 г.)дней. Повышенная обеспеченность растений теплом увеличивает этот период на 1418 дней, в основном, за счет удлинения периода "цветение - уборка" на 7-15 дней, днея 126 . .144 130 ..

4J

• ..

ИэзггЧ

wm

44 . 4».

Р доетсмне -

□ Футонлзддо - цветение

СГоСразоыние стсио^а -огранщике ыубнев

О юш/ы * не столонов

2001

1001

2004

Рис. 1 Продолжительность астивной вегетации и межфазных. периодов топинамбура в разные годы.

Различные варианты удобрения не оказывают существенного влияния на развитие растений. При нормальном (2001 г.) и повышенном увлажнении (2004 г.) на 1-2 дня позднее.отмечалось образование бутонов в вар, 9 — ЫзоРелК«! и вар. Ю-М^сК«. ' '

Рост растений в высоту, побегообразование. Рост растений топинамбура в высоту зависит как от условий тепло- и влагообеспеченности, так и от доз и соотношений вносимых удобрений. Резкий дефицит влаги уменьшает высоту растений в 1,75-235 раза. Так, в среднем по вариантам высота растений в 2001 году достигла 186 см, в 2002-106, в 2004 - 249 см, а максимальная ей величина в вар. Ю^РиКц» составила соответственно .197; 117 и 260 см. Наибольшее положительное влияние на рост растений в высоту, в среднем, оказывает внесение повышенной дозы калия в вар. МэдР^Кио (табл. 2). В засушливые годы наибольшей высоты растения достигают также при увеличении дозы калия (вар. 13 и 15 - 117 и 122 см), в избыточно влажные практически равное влияние оказывает повышение дозы фосфора и кадия (вар. 12 и 13 — 258 и 260 см). Исключение из полного удобрения Н^^оК^о одно 1~о из элементов минерального питания не оказывает существенного влияния на высоту растений. Внесение ЫмР(,оК«о увеличивает этот показатель в сравнении с контролем на 3,2 см, К^Р^К^э-на 17,3 см (10%).

Удобрение увеличивает образование побегов на растении, максимума (3,4'нгт.) оно достигает в вариантах ^¿РчоК^ и МадР^К^о-

Таблица 2 - Габитус растений топинамбура при разных дозах и соотношениях ЫРК, среднее за 3 года

К: п/п Варианты опыт Высот pacit-ний, см Число иобе-гда на одном растении, шт. Число листьев па гласном стсблс, шт. ЛнстооОеспс- чсшюсть стебля, см на 1 лист

К Без удобрений • 174.4 2,6 36.8 4,7

2, P«IKao 177,8 2,8 36,3 4,9

3. NmPW 176¿ ' 3,1 - 36.5 4,8

4. .. 174,5 2.7 36.9 4,7

5. 177,6 2,8 37,3 4,8

6. NoiPwr.K«) ■. . 177,9 3,3 35,6 5,0

7. МадРэдК«» 177,0 3,2 36,6 • 4,8 '

8. bWVK.*,- 183,0 ■ 3,0 - 37.5 4,9

9. NmP^K«, 177.4 3.1 35,7 5,0

10. bUP3iK«> 178,2 3,1 . 36,2 4,9

И. N] ¡oPofllCín 182,2 3,4 38,0 4,8

12. 184.6 3,2 37.3 4,9

13. NüCiPdíKíio 191,7 3.4 38,9 4,9

14. MPK na 200 ufra 184,3 3,3 37,8 4,9

15. NPK na 400 ц/га 187,0 3,0 - 40,1 4,7

Облиственностъ главного побега в слабой степени зависит от доз и соотношений элементов минерального питания. В среднем за 3 года количество ли* стьев на главном побеге колебалось по вариантам от 35,6 до 40,1 шт. Оно не находится в прямой зависимости от высоты рпстснин, что обменяется изменением расположения листьев — от мутовчатого в вариантах с повышенными лозами ЬТК до супротивного (по 2 листа) при умеренных дозах. В связи с этим меняется листообеспечснность стебля. Наибольшей плотностью расположения листьев отличаются вар. 4 к 15, у которых на 1 лист приходится 4,7 см, также, как в контроле — без удобрения.

Формирование ассимилирую шеи поверхности топинамбура н значительной степени зависит как от удобрения, так и от погодных условий в разные годы. Он *|>ормирусг такую площадь листьев, которая по большинству вариантов соответствует оптимальным параметрам. Наибольших размеров она достигает н начале цветения, в среднем за 3 года в контроле она составила 56,6 дм2/раст., в удобренных вариантах — 78,8 — 100,1 дмг/раст.

Ухудшение условий влагообеспеченностн сопровождается значительным снижением площади листьев растения. Так, в условиях засухи (2002 г.) листовая поверхность в контроле в период максимума составила 34,1 дмг и была в 1,72 раза меньше, чем п 2001 и в 3,24 раза меньше, чем во влажный 2004 г. В

вар. где она достигает наибольших размеров, в резко засушливый

2001 г. - 113 дм1, в избыточно влажный 2004 -150,1 дм1.

Внесение удобрений увеличивает размеры ассимилирующей поверхности растений и агроценоза топинамбура н улучшает графики формирования площади листьск (табл. 3, рис. 2). В условиях нормального и повышенного увлажнения при внесении удобрений создастся листовая поверхность, которая в период максимума по большинству вариантов соответствует оптимальным ее размерам (40-50 тыс. м2/га). Наибольшей величины (61,2 тыс. мг/га) в нормальные годы (2001) она достигает при внесении расчетной нормы №К на урожайность 200 ц/га, в резко засушливые (2002) - в варианте с внесением расчетной нормы на урожайность 400 ц/га (27,8 тыс. м2/га), в избыточно влажные (2004) - в варианте ЫадРэдКш (75 тыс. м2/га). Размеры листовой поверхности при нормальном и повышенном увлажнении увеличиваются в 2,2-2,7 раза в сравнении с засушливым годом.

Средняя за вегетацию площадь листьев наибольших и близких между собой значений достигает в вар. 11, 12,13 и 15-24,6-25,6 тыс. м2/га. Удобрения повышают среднюю площадь листьев, в среднем за 3 года, в 1,4-1,74 раза, причем, в большей степени при внесении расчетной нормы ЫРК на урожайность 400 ц/га. Нами изучены графики формирования листовой поверхности агроценоза. Ближе к оптимальному относится график в вар. М^Р^К^о, при котором в годы с повышенным увлажнением формируется наибольший урожай сухой фи-томассы, в том числе и клубней.

— — контроль;-в~М<яРбоКзд; Ы^Р^К'т; -М^Р^К^; — ИдРюК« Рис.2 Графики формирования площади листьев агроценоза в разные годы *

В засушливые годы увеличение дозы калия в вар. МэдРюКио способствует лучшему сохранению листьев. При нормальном и повышенном увлажнении эта роль в большей мере принадлежит азоту и фосфору.

Суммарный фотосинтетнчсскнн потенциал агроненоза топинамбура увеличивается от внесения удобрений, в среднем за 3 года, в 1,20-1,50 раза, в меньшей мере в вар. Р«»К«, в большей — в вар. с расчетными дозами ЫРК на урожайность 400 ц/га. Наибольших размеров (4,7 млн. мг х сутки/га) он достигает в годы с повышенным увлажнением (2004) в вар. Ы9оР1»К» при,нормальном увлажнении и в условиях засухи преимущество сохраняется за 15 вар. (расчетные лозы МРК на урожай 400 ц/га), где ФПП соответственно равняется 3,95 и 2,25 мг х сутки/га.

Таблица 3 — Изменение показателей фотосинтетической деятельности агроценоза топинамбура в зависимости от доз и соотношений МРК, среднее за 3 года

Вариант Площадь листьев, тыс. м2/га ФПП; млн. и2 х сутки/га Урожай сухой фнтомассы, ц/га Кхоз ЧПФ, г/м2 хсутки

максимальная средняя

1. Контроль 33,8 14.7 2,20 71,1 0,32: 4,28

' 39.8 20,6 2.64 :84£ 0,42 ' 4,61

З.ЇЧ«>Р«л 45.6- 22,2 2,85 . 89,1 0,45 3,55

^Ь^К* . .. ' - 41,1 21.0 2,70 85^ 0,40 4,13

5. - * 38.6 20.7 2.66 78.1 0,48. 4.18

6. ІМ^Р^К«) ' 46.6 24.0 3,07 100,4 ; -0.47 436

7. К^лРдиК«) 47,4 22,4 2,87 90Л 0,43 3,92

8. NV.Pi.-Kw 42,6 21,7 2,78 95,6 0,49 4,06

9. М?пРыЛСм 43,4 23,1 2,96 82,5 0,44 3,74

10. НлР.^.г, 41,7 21.2 2,72 93,8 0,45 3,98

П. 43,8 24,8 3,18 98,6 0,44 3.89

49.3 25.4 3.25 90,1 0,47 4,02

13. К<и>РчлКт 503 24,6 3,17 97,5 0,52 4,29

14. ЫРК на 200 и/га 52,6 22,8 2,93 97,4 0,50 3,82

15^РКна400ц/га 44,8 25.6 3,30 107,7 0,51 4.11

Накопление сухой фнтомассы топинамбура зависит как от удобрения, так и от погодных условий в разные годы. Так, по сравнению с контролем в лучших вариантах удобрения урожайность сухой фнтомассы возрастала соответственно в 2001, 2002 и 2004 годах в 1,63; 1,75 н 1,50 раза. Дефицит влаги (2002 г.) снижает конечную урожайность сухой фнтомассы в 1,36 рамі в срав-

нении с нормальной (2001 г.) и и 2,64 раза - повышенной (2004 г.) влагообеспе-чсмностмо. В вариантах с максимальной продуктивностью снижение дефицитом влаги уменьшилось до 1,1 и 1,98 раза, то есть удобрения сдерживают надеине урожайности водным дефицитом.

Наибольшую конечную урожайность сухой фитомассы, в среднем за 3 года, обеснечивасгг внесение удобрений в дозах ЬûЫ>К«> (100,4 ц/га) и в расчетных дозах на урожайность 400 ц/га (107,7 ц/га), прибавки к контролю составляют 41,2 и 51,5' %. В первом случае это происходит за счет получения наибольшего урожая в 2004 году, во втором — высоких урожаев за все 3 года.

. В накоплении общего урожая сухой фитомассы наибольшая роль принадлежит надземной части растения (рис. 3). В вариантах 13 и 15, в среднем за 3 года, отмечается одинаковая роль надземной части и клубней п накоплении суммарного урожая фитомассы и составляет 50 %. В контроле без удобрения на долю клубней приходится 41 % общего урожая фитомассы.

ОУ(РомЛсу*Э1>фм1ом»сеы(5в1ы*игув"1>1 и уротал (у«оЛ £.ггс««»ееы л

Рис. 3 Влияние минеральных удобрений на урожайность сухой фитомассы растений топинамбура, в среднем заЗ года

Изменение влагообеспечеиностн растений меняет ход продукционного процесса и перераспределение продуктов фотосинтеза. При нормальном увлажнении (2001 г.) сохраняется выявленная в среднем за 3 года тенденция накопления фитомассы. В условиях режого дефицита влаги (2002 г.) преимущество в накоплении сухой фитомассы принадлежит клубням:, в контроле на их долю приходится 60,6 % общего урожая, в лучшем 15 варианте - 65,8 %. При повышенном увлажнении преимущество в накоплении урожая сухой фитомассы принадлежит надземной части: п контроле на долю клубней приходится

31,2 % урожая, н лучшем 6 варианте — 34,9 при высоких дозах N и К (вар.

15)—38,4 %. ч -

Коэффициент хозяйственной эффективности фотосинтеза (Кхоз) как раз определяет вклад наиболее хозяйственно ценных органов растения в накоплении урожая сухой фитомзссы. Удобрения'во все годы, как правило, повышают роль клубней в накоплении урожая фитом'ассы топинамбура н тем самым — Кхоз. В среднем за 3 года удобрения увеличивают Кхоз с 0,32 в контроле до 0,50-0,52 в вариантах 13, 14 и 15. Во все годы' наибольшее повышение Кхоз обеспечивает увеличение доли калия в соотношении М:Р:К,' как 1:1:133 или 1:0:1,43. Наибольших значений Кхоз достигает в сухие жаркие годы (в среднем по 15 вариантам 0,60, в вар; 13, 14 и 15 — 0,66-0,72), наименьших — при повышенном увлажнении (в среднем 0,34, в 8,10,13 и 15 вариантах — 0,37-0,38).'

Чисган продуктивность фотосинтеза(ЧПФ) находится в обратной зависимости от ФПП. Внесение удобрений в разных-дозах и соотношениях ОТК увеличивает листовую поверхность агроцен6затотгнамбура,'но оказывает слабое влияние на среднюю за вегетацию ЧГТФ. В среднем за 3 года незначительное повышение в сравнении с контролем отмечается в вариантах Р^оК^о (»а 0,33 г/м2х сутки), Ы*)Р«К«о (на 0,08) и (на 0,01): *

• Наиболее высоких показателей (3,81-7,18 г/м1 х'суткн) ЧПФ достигает в жаркие сухие годы (2002), наименьших (2,82-4,60) — при ловыадёшюм увлож-нспии (2004). - '' *•* г

В течении вегетации при нормальных погодных условиях' (2001 г.) наибольших значений (10 г/м5 х сутки) ЧПФ достигает в самый ранний период —до образования столонов, при водном дефжцгге (2002 г.) — во время щстения и роста клубней (6,8 и 7,1 г/м2 х сутки), при повышенном увлажнении - от всходов до образования столонов (6,4 и 6,8 г/м2 х сутки).' *

4. Структура урожаи, урожайность и качество урожаи топинамбура при разныхдогах и соотношениях 1ЧРК Структура урожая.клубней. Удобрения оказывают большое положительное влияние на структуру урожая клубней топинамбура. Наибольшая масса клубней с 1 растения (490-681 г) но все годы накапливается при внесении расчетных доз удобрений на урожайность 400 л/га (в среднем за 3 года - 568 г). В нормальные по теоло-. и влагообсснеченности годы: удобрения увеличивают массу клубней с одного растения в 2 раза (о 273 г в контроле до 534 в 15 вар.),- в засушливые — в 2,47 раза (со 198 до 490 г), в избыточно влажные —в 1,53 раза (с 446до681 г). ■ _ . , , ■ , ,

Клубневая продуктивность в большей степени зависит от удобрений, чем от погодных условий. Так, внесение удобрений увеличивает количество клубней на одном растении в разные голы на 4-10 шт., а изменение погодных усло-

ПИЙ — на 1-4 шт. Роль отдельных элементов питания в повышении клубневой продуктивности прослеживается слабо.

Количество клубней .и. их крупности находятся в обратной зависимости. Большое влияние на массу одного клубня оказывают погодные условия* Менее крупные клубни формируются в засушливые годы (в.среднем 18 г), чем в нормальные (27 г) и. повышенно влажные (31 г). В среднем за 3 года более крупными клубнями — 31 г отличается 15 вар. (И^РоКц*), прибавка массы I клубня в сравнении с контролем составила 41 Уо. В нормальные годы .преимущество имеют варианты Т^цДюКзд и ЫгцРоКш (38 г), в засушливые - 14 и 15 (31 г), во влажные - 8 вар. ЫадРбоК^ (44 г). . . ,

Удобрение топинамбура увеличивает выход клубней средней и уменьшает выход мелкой фракции, оказывает слабое влияние на выход крупной фракции. Улучшение влагообеспеченности посадок увеличивает выход крупной фракции в 2,5-3,5 ргаза и снижает выход мелкой,- в 1,5-1,7 раза. Наилучший фракционный состав клубней; формируется в варианте с расчетными дозами №К на урожайность 400 и/га. Так, п среднем за 3 года в этом варианте выход крупной фракции составил 27, средней — 27, мелкой — 46 %, соответственно в коитролс-15,24и61 %. . , . . ■■■..-

Урожайность топинамбура. Конечная продуктивность агроценоза топинамбура определяется урожаями надземной массы и клубней. Выявлено, что на формирование урожая надземной массы наибольшее влияние оказывают погодные условия, клубней — удобрения (табл. 4). Так, улучшение влагообеспс-чснности посадок (2004 г.) повышает урожайность надземной массы в сравнение с нормальным по увлажнению годом (2001) на 220 ц/га (125,7 %), а с резко засушливым (2002)- на 321.ц/га (433,8 %). Внесение удобрений в разных дозах и соотношениях ИРК максимально повышает урожай надземной массы в нормальные годы (2001) на 65 ц/га (47,4 %), в резко засушливые (2002)-на 28 ц/га (46,7 %); в избыточно влажные- на 112 ц/га (33^6%).

Урожай клубней снижается в нормальные годы, по сравнению с повышенно влажными, на-69-ц/га (26,5 %), в засушливые'-на 98' ц/га (37,7 %). Удобрения повышают урожайность клубней (по максимуму) в нормхтьные годична 119 ц/га (83,2.%), в засушливые— на 146 ц/га'(!47,5 %), в повышенно влажные-на 143 ц/га (72,2%). ' •

. - В среднем за 3 года удобрения повышают урожайность надземной массы на 28-68 ц/га (15,8—38,4 %). Разница в урожае между вариантами с внесением удобрений в большинстве случаев математически не доказана. Существенное преимущество имеет 15 вар. с внесением расчетных доз МРК на урожайность 400 ц/га, где прибавка к наиболее рациональному — 10 вар. (Ы«оРкДОо) составляет 26 ц/га (11,9%), при НСРМ 23,3 ц/га, ■-.••■*

Таблица 4 - Урожайность топинамбура в годы исследований

Варианты опыта Надземная масса, ц/га Клубни, ц/га * Надз. масса + клубни, в среднем за 3 гола

• 2001 2002 2004 Сред 2001 2002 2004 Сред. ц/га + %

I. Контроль 137 60 333 177 143 99 198 147 324 0

2. Р<*)Км> ■ 196 82 349 209 179 123 218 173 382 17,9

162 76 388 209 163 190 230 194 403 24.4

4.NA 166 70 386 207 164 105 231 167 374 15,4

5. NMPWJKMI 165 60 364 196 179 135 246 187 383 18.2

6. NWP«fIU 158 84 428 223 206 175 319 233 457 41,0

7. N&PwK^ 173* 76 421 223 J 157 157 234 183 406 25,3

8. NMJYOKOO 184" 62 434 227 186 159 325 223 450 38,9

9. NkPwJC^ ' 191 66 357 205 160 143 220 174 379 17,0

lO.N^Kw 167 86 403 219 174 178 240 197 416 28,4

ISO 82 44! 234 223 151 302 225 460 42,0

I^N^PijoKW 194 74 387 218 216 182 243 214 432 33.3

13. fMVK,^ 169 75 395 213 221 197 295 238 451 39,2

14. NPK на 200 ц/га 189 70 398 219 239 195 255 230 449 38.6

15. NPK на 400 ц/га 202 88 445 245 262 245 341 283 528 63.0

В среднем 175 74. 395 215 191 162 260 204 419 31,5

HC Pos 28,1 20,5 47,6 23,3 25,8 26,1 28,3 26,0 41,9

• Урожай клубней, в среднем за 3 года, повышается от удобрений на 50204 н/га (15,4-63,0 %), в большей степепи при внесении расчетной нормы удобрения на урожайность 400 ц/га. Этот вариант обеспечивает получение максимальной урожайности во все годы исследований.

Роль отдельных элемагтов питания, их доз и соотношений в накоплении зеленой массы и клубней неодинакова в разные годы, что подробно разбирается в диссертации.

Максимальная урожайность надземной массы (88-445 ц/га) н клубней (2-15-341 п/га) во все годы получена в варианте с внесением расчетных доз NPK на 400 ц/га. В среднем за 3 года прибавки к контролю составили соответственно 68 и 204 ц/га или 38,4 и 63,0 %,

По общему сбору урожая надземной массы н клубней в среднем за 3 года выявлено преимущество вариантов: из парных сочетаний - N^^Vo (прибавка к контролю 79 ц/га или 24,4 54), из других - НмРмДС^о (132 ц/ra или 41,0 .%), ЫцоРздКэд (135 ц/га и 42,0 %) и с расчетными дозами на урожай 400 ц/га (прибавка 204 л/га'и 63 %).

Внесение расчетных дот ЫРК. обеспечивает получение запланированного урожая в 200 и/га (в сумме 400 ц/га) во все годы, а в 400 ц/га - п годы с повышенным увлажнением. '

Корреляционный н регрессионный анализы выявили сильную прямую положительную связь урожайности надземной массы (У?), клубней (Уг), обще-го'сбора сухой фитомассы (Уз) с максимальной (Х^, средней (Х1) площадью ; листьев и ФПП (Хг). Получены надежные уравнения репрессии. Например: .

*У1 = 0,ПХг —96,60,, при г = 0,88,- 12,41,1« = 2,01, РФ„Т =.154,1,

Р« = 4,'03; , • ■ , V .. "(1)'

V *; 'У* Г 2.57^2 Х2 + 35,74, .при г— 0,86, 11,04/1«'- 2,01, » 122,01, - " . . ■ : -' (2) - - Из элементов структуры урожая самая сильная связь урожайности клубней с массой клубней с 1 'растения (Хз)- Уравнение имеет вид: "- ¡-* 'Уг « 0,47X5 + 12,58, при г = 0,96, Ц^ = 23,67, ^ = 2,01, Иф^ - 560,29, Р«—4,08 ; ' * (3)

-Выявлена прямая положительная связь У), Уг, У! со средней массой одного клубня, коэффициенты г равны соответственно 0,73; 0,69 и 0,69.

! '-. Качество урожан'тонинамбура оценивали по содержанию сухого вёще-гства,гсуммы Сахаров и сырого протеина в надземной массе и клубнях. ВыявлЬ-но; что наибольшее количество сухого вещества в зеленой массе (32,0 %) н 'клубнях (24,2 %) накапливается в сухие годы,'соответственно в 1,3-1,4 и 1,3 и 1,5 раза больше^ чем в годы с нормальной'и повышенной влагообеспеченно-стьто.'В разные годы Неодинакова роль отдельных элементов питания и доз ЫРК в иахонлешш сухого вещества, В среднем за 3 года выявлена лре имущ ест-

п * ' * 1 * - н . :.*. :!. .. г . *

венная роль азота и калия в накоплении сухого вещества п зеленой массе, а 'фосфора и калия - в клубнях.'В сухие годы значительно возрастает влияние удобрений на накопление сухого вещества в зеленой массе, а во влажные — в клубнях. В среднем за 3 года в зеленой массе наибольшее количество сухого 'вещества'отмечено в вариантах Ы^РзоК,^ (29 %) и ^¿РлоК« (28,6 %), в клубнях -'МлоРьоКм (20,2 %) н К9оР«к|го (20,5 %), что соответственно па 3,3; 2,9 и 0,3; 0,6 % превышает контрольный вариант.

' 5 Наибольшее количество Сахаровп клубнях накапливается в жаркие сухие годы (23,2 % в срсдпем)| наименьшее —в избыточно влажные (21,4 %)■ При повышенном увлажнении (2004 г.) внесение удобрений во всех вариантах увел и г чивает содержание Сахаров (на 1,1-8,1 %) в сравнении с контролем (П %), в бол ьшей степени при'парных сочетаниях ^«Рм (па 8,1 %) и Р«Км»(на 7,7 %). В засуй ¡л ивы е годы содержание Сахаров'увеличивается по сравнению с контролем'^,? %) в вариантах Р^К«» (на 1,2 %), Ы^здКм (на 0,3 %) и Ы^Р^К« (на 0,6, %). При нормальном увлажнении преимущество имеют также варианты

и НіоРм, где в сравнении с контролем (21,4 %) количество их увеличивается соответственно на 4,4 и 4,6 %. Внесение расчетных доз ЫРК в нормальные и засушливые годы сопровождается снижением количества Сахаров в клубнях (на 0,2-5,2 %), так как при внесении повышенных доз азота к моменту уборки не завершаются ростовые процессы, В среднем за 3 годэ в этих вариантах снижение, в сравнении с контролем, составило 1,2-1,5 %.

Более высокое количество Сахаров, в среднем за 3 года, накапливается в вариантах РюК«, (25,5 %) и N«¿>«1 (25,2 %), что свидетельствует о большой роли фосфора и калия в этом процессе.

Наибольшее содержание сырого протеина в надземной массе (12,7 %) перед уборкой обеспечивает внесение полного минерального удобрения прибавка к коїггролю составляет 2,5 %. Расчетные дозы ЫРК на урожайность 400 ц/га снижают этот показатель на %, Более высокое содержание сырого протеина в клубнях накапливается в вар. 14 (12,7%) и 15 (13,7 %) при расчетных дозах МРК, прибавка к коїггролю 2,6 н 3,6 %.

5. Влияние доз н соотношений элементов минерального нитаи ни на вынос и коэффициенты использован ни МРК из почвы и удобрении

Вынос ЫРК с урожаем зависит ог содержания этих элементов в ботве и клубнях, а также величины урожайності!. Изменение содержания азота в надземной массе и клубнях происходит в той же закономерности, как содержания сырого протеина. Количество Р2О5 в ботве и клубнях, как правило, уменьшается при внесении удобрений, в большей степени в вар. МдеРбоКед, а им енно: в ботве с 0,41 (контроль) до 0,24 % (вар.), в клубнях с 0,60 до 0,49 %. Содержание К20 в ботве, как правило, возрастает при внесении удобрений, в большей мере в вар. 14 (с 1,41 до 2,05 %), а в клубнях - по всех вариантах уменьшается (с 2,25 до 1,91-2^4 %), кроме расчетных доз ЫРК — вар. 14 и 15, в которых оно увеличивается на 0,17-0,21 %. В диссертации приводятся сведения об изменении этих показателей в разные годы.

Вынос питательных веществ с урожаем ботвы и клубней увеличивается при внесении удобрений (табл. 5). В общем виносе МРК на долю азота, в среднем, приходится 38,4 %, - 12,1 и КгО-49,5 %. Наибольшим выносом ЫРК отличается вар, 15 с расчетными дозами на урожайность 400 ц/га, по сравнению с контролем он возрастает; по азоту на 82 кг/га (63,1 %), по Р2О5 на 20 кг/га (46,5 %), по К20 на 148 кг/га (109,6 %), по азоту и фосфору - за счет роста урожайности, по калию как за счет увеличения содержания его в растениях, так и повышения урожайности.

Удобрение топинамбура, как правило, существенно уменьшает расход азота и фосфора на создание единицы урожая, но но большинству вариантов

увеличивает расход калия. Наиболее экономным потребление азота и фосфора отличаются растения в вар. М^РбоК«)» в котором на 1 т клубней и соответст-вуюшего количества ботвы расходуется азота на 1,9 кг, РгОУ на 1,0 кг меньше, чем в контроле, что объясняется получением высокой прибавки урожая (38,9 % к контролю). Наименьшее потребление калия на1 единицу суммарного урожая отмечается в вар. М^Р^Кед» оно на 0,6 кг/га меньше, чем в контроле (9,1 кг/га). Экономным расходом питательных веществ отличается также вар. с расчетными дозами ИРК на урожай 400 п/га, где вынос составляет N7^ РгЗ К9,7; в коитро-' леЫ^Р^К^.

Таблица 5 - Вынос с урожаем и коэффициенты использования питательных , . веществ топинамбуром из почвы и удобрений, среднее за 2 года '

Варианты Вынос с удобрением, кг/га г ■ Вынос на 1 кг клубней и соотв. кол. ботвы, кг/гс Коэффициенты использования

из почвы из удобрений-

N PiOf KjO ■N ■ Рг05 KiO N PiOf К,О N PjO? к5о

1. Контроль 130 43 135 8,8 2,9 9,1 77.1 5.0 34.5 - - -

2. Р«)К(л 145 48 182 8,5 2.8 10,7 85.5 5,7 45.6 0 8.6 77.2

3. KsüP«! 175 51 204 8,3 2.4 9,7 103,6 6.0 51,1 76,1 13,8 0

4.NA 154 43' 164 9.2 2.6 9,8 91,1 5.0 40,8 40,3 0' 5U2

5. NboPwKw 158 46 186 8,3 2,4 9,8 93.5 5.4 46.1 33.6 5Д 86.6

6. N^P^K«, ■ 191 64 211 7.7 2,6 8,5 113.3 7,4 '52.2 68,4 33,8 126.8

7. N«iP«IC,o 164 59 218 8,4 3.0 11,1 94,6 6,8 53.4 56,5 17,1 138,2

8: М^Р^пКч» 166 46' 256 6.9 1,9 10,6 98,3 5,4 63.1 60Л 5,0 134,2

^Nj^P^oK«, 127 44 183 '7,0 2.4 10.0 74,8 5,1 45.3 79,8 U 80.1

lO^N^oKw 159 58 225 ' 7.6 2,8 10.8 93.7 6,7 55.4 48.5 47,7 150.2

11. NirnPwKoo 167 47 229 7,4 2.1 10.1 99.0 5.4 56.2 30,9 3.8 104,3

12: NwPiioKw 180 48 230 8.5 2.3 10.8 106,6 5,6 56,7 55,8 3,7 105,6

n.NwJViK,» ISO 58 237 7,3 2.4 9.6 106.6 6.8 59.2 56.3 16,5 84.6

14. NPK на 200 ц/га ■ 173 55 247 7,7. 2,4 11,0 102,5 6,4. 61,6 42,9 0 98,6

15. NPK на 400 ц/га 212 63 283 7.2 2,2 9,7 125.8 .73 70,1 36,6 0 44,9

В среднем 165 52 213 7.9. 24 10,1 97.7 -6,0 52,8 52.8 ¡42 114.0

Для программирования очень'важно уточнить коэффициенты использования питательных веществ нз почвы и удобрений. Выявлено, что удобрение топинамбура повышает коэффициенты использования всех элементов питания из почвы. По азоту это, по-видимому, объясняется как большей мобилизацией его из почвы, так и способностью корневой системы использовать HPK из бо-. лее глубоких слоев. Во всех вариантах К„ азота значительно больше расчетного

и обычно рекомендуемыми другими авторами. По фосфору и калию Ки близки к рекомендуемым для дерн о во-лодзо л исты х почв. В среднем в контроле К. составляют N - 77,1; 5,0; К:0 - 34,5 %„ при внесении полного удобрения ИмР<лК«о - N - 93,5; Р205 - 5,4; К20 - 46,1 %.

Коэффициенты использования питательных веществ из удобрений существенно изменяются по вариантам опыта. К„ азота при внесении ЫРК по 60 кг д.в. составляет 33,6 %, он увеличивается до 79,8 % при снижении дозы азот до 30 кг и уменьшается до 30,9 % при повышении дозы до 120 кг. В вариантах с расчетными нормами удобрений он равен 36,б - 42,9 К« фосфора в этих вариантах увеличивается с 5,2 до 47,7 % и снижается до 3,7 %. Кя калия из удобрений в вар. 15 О^лРоКзм) снижается до 44,9 %. В отдельных вариантах Кя калия выше 100 %, что, по-видимому, объясняется большей мобилизацией калия из почвы и использования его растениями из более глубоких слоев.

б. Экономическая эффективность производства топинамбура при разных дозах н соотношениях элементов минерального литания

Расчеты экономической эффективности подтверждают мнение многих авторов, что топинамбур сорта Скороспелка является экономически выгодной культурой, которая по нашим данным в лучшем варианте обеспечивает получение с гектара условно чистого дохода до 125,91 тыс. руб. с уровнем рентабельности 370,7 % и себестоимостью 1 ц клубней 84 руб., зеленой массы 41,6 руб. Такие показатели получены в вариантах с применением высоких доз удобрений (МглРоКш), рассчитанных на получение 400 ц надземной массы и 400 ц клубней с гектара. В контроле этн показатели составляют соответственно 67,15 тыс. руб.; 342,2 %; 93,4 руб. и 33,3 руб.

1!з других вариантов наиболее экономически выгодным является внесение Ых>Рм>Км), при котором условно чистый доход составляет 103,65 тыс. руб., уровень рентабельности — 350,6 %, себестоимость 1 ц клубней 88,8,1 ц надземной массы 39,8 руб.

Уменьшение дозы фосфора до 30 кг (Н^Д«,) к сравнении с вар. ИеоР^Км не снижает общий урожай (зеленая масса + клубни) топинамбура, но увеличивает условно чистый доход на 6,65 тис. руб. (8,2 %), уровень рентабельности на 23,2 %, снижает себестоимость клубней па 5,0 руб./ц, зеленой массы на 4,4 рубУц, поэтому является более предпочтительным на окультуренных почвах с высоким содержание фос<{юра при получении урожайности по 200 ц/га надземной массы и клубней.

Ос ионные выводы

I. В условиях Верхневолжья топинамбур сорта Скороспелка является высокопродуктивной и экономически выгодной культурой, коюрая при ннссении

расчетных доз удобрений в лучшие годы формирует урожаи на уровне 450 ц/га надземной массы и 340 ц/га клубней, J47 ц/га сухой фитомассы, а в среднем, включая резко засушливые годы,' соответственно 245; 283 и 108 ц/га, обеспечивает получение тс гектара до 126 тыс. руб. условно чистого дохода с уровнем рентабельности 371 %, себестоимостью клубней 84, зеленой массы 41,6 рубУц.

■ 2. Дозы и соотношения элементов минерального питания оказывают слабое влияние на развитие растений. Прохождение фаз развития в большей степени'зависит от тепло- и влагообеспеченностн посадок. Для образования столонов- наиболее благоприятна умеренная {14,8 °С), клубней — повышенная (22,5 °С) температура воздуха при нормальной влажности почвы. Период активной вегетации растений колеблется от 126 до 144 дней. Он увеличивается в сухие теплые годы на 14-18 дней, в основном за счет удлинения периода роста клубней. • '

3. Внесение повышенных доз калия в полном минеральном удобрений усиливает рост растений в высоту. Максимальной высоты —191,7 см достигают растения в варианте N9oP«Kim-, - • ¡ 1

Удобрения усиливают побегообразование, наибольшее количество побегов из материнского клубня (3,4 шт.) образуется при внесении NimPsoK^ и

N*¡P«íKijo-

4. Удобрение топинамбура увеличивает размеры ассимилирующей по- . верхности растении и агроценоза в целом, улучшает графики формирования листовой поверхности. Площадь листьев агроценоза' наибольшей величины в нормальные годы (61,2 тыс. мг/га) достигает при внесении расчетных доз NPK на урожай в 200 ц/га, в засушливые (27,8 тыс, м2/га) — расчетных доз па урожай 400 ц/ta, в избыточно влажные- N^P^uo (75 тыс. м2/га).

Наиболее близко к оптимальному графику идет формирование листовой поверхности а вар. N^P^oK^o, при котором в годы с повышенным увлажнением, накапливается наибольший урожай сухой фитомассы, в том числе клубней. В засушливые годы увеличение доз калия в соотношении N:P:K при внесении высоких доз (N«PmKim) способствует лучшему сохранению листьев d деятельном состоянии. При нормальном и повышенном увлажнении эта роль в большей мере принадлежит азогу и фосфору.

5. Суммарный фотосинтетическнй потенциал агроценоза топинамбура увеличивается ог внссения удобрений, в среднем за 3 года в 1,2-1,5 раза, в меньшей мере в вар. РбоК<л,'В большей — при внесении расчетных доз NPK на урожай 400 ц/га. Наибольших размеров (4,7 млн. м1 х сутки/га) он достигает в годы с повышенным увлажнением в юр. N^oPijoKw, в нормальные (3,95) и сухие (2,25) годы преимущество сохраняется за вар. с расчетными дозами NPK на урожай 400 н/га.

Дефицит влаги в сочетании с высокими температурами воздуха снижает мощность ФПП в 1,76-2,09 раза.

6. Наибольшая конечная урожайность сухой фитомассы, в среднем, формируется при внесении удобрений в дозах М^Р^оКм» (100,4 ц/га) и в расчетных — на урожай 400 ц/га (107,7 ц/га), в которых прибавка к контролю составляет 41,2 и 51,5 %. Удобрения увеличивают урожайность сухой фитомассы в разные годы в 1,50-1,74 раза, дефицит влаги снижает ее в 1,36-2,64 раза. Удобрения уменьшают падение урожайности водным дефицитом.

7. Удобрения и изменение влагообеспсченности меняет ход продукционного процесса топинамбура и перераспределение продуктов фотосинтеза. Удобрения во все годы повышав роль клубней в накоплении урожая фитомассы и тем самым увеличивают Кхоз. Наибольшая роль в этом процессе принадлежит калию при увеличении его дозы в соотношении Ы:Р:К до 1:1:1,33 и 1:0:1,43. Более высоких значений Кхоз достигает в сухие годы (в лучших вариантах 0,66-0,72), наименьших - при избыточном увлажнении (0,37-0,38).

8. Чистая продуктивность фотосинтеза находится в обратной зависимости от ФПП. Внесение удобрений; увеличивает параметры агроценоза, но слабо влияет на среднюю за вегетацию ЧПФ. Наибольшее повышение ЧПФ (на 0,33 г/м2 х сутки) обеспечивает внесение Р«|К<>о в связи с меньшим ростом ФПП. Наиболее высоких показателей ЧПФ достигает в жаркие годы (3,81-7,18 г/м1 х сутки), наименьших— при повышенном увлажнении (2,82-4,60).

9. Удобрения оказывают большое положительное влияние на структуру урожая клубней. В нормальные годы в лучшем варианте они увеличивают массу клубней с 1 растения в 2 раза, в засушливые в 2,47, в избыточно влажные в 1,53 раза. Наибольшая масса клубней с 1 растения накапливается при внесении расчетных доз ЫРК на урожай 400 ц/га.

Удобрения увеличивают количество клубней на 1 растении в разные годы на 4-10 шт. и слабо влияют на их крупность. В засушливые годы формируются более мелкие: клубни (в среднем 18 г), чем в нормальные (27 г) и повышенно »лажные (31 г).

Наилучший фракционный состав клубней обеспечивает внесение расчетных доз ЫРК на урожай 400 ц/га: выход крупной и средней фракции сославляст 27 %, мелкой 46 %.

10. Формирование урожайности надземной массы в большей мере зависит от погодных условий, клубней — от удобрения топинамбура.

Удобрения повышают урожайность (по максимуму) надземной массы в нормальные годы на 47,4 %, в засушливые — на 46,7 %, 8 избыточно влажные — на 33,6 а клубней соответственно на 83,2; 147,5 и 72,2 %.

■ л Во все годы наибольший урожай надземной массы и клубней формирует- * ся при внесении расчетных доз ^К на урожай 400 ц/га. В среднем за З'года он составляет соответственно 245 и 283 ц/га, а прибавка К контролю — 38,4 и 63,0 %.

11. Корреляционный и регрессионный анализы выявили сильную прямую положительную связь урожайности надземной массы, клубней, сбора сухой фи-томассы с показателями: фотосиктетической деятельности посевов и структуры урожая клубней.- Наиболее .сильная она с. параметрами агроценоза, массой клубней с I растения и их крупностью. Получены надежные уравнения регрессии, которые можно использовать при программировании.'

• , 12. Качество урожаев зеленой массы и клубней зависит как от погодных условий; так и удобрения топинамбура. В сухие годы количество сухого вещества, в зеленой массе в 1,3-1,4 разд. в клубнях в '1,3-1,5 раза больше, чем при нормальной и повышенной влагообеспеченности. В среднем наибольшее количество сухого вещества*(29 и 28,6 %) в зеленой массе накапливается в вар. МмР10К*| н МпюРэдК». а в.клубнях Г20,2 и 20,5 %) - ^Р^К«, ^Р^Кад и ЫздР^оКцо. В накоплении Сахаров в клубнях наибольшая роль принадлежит фосфору и калию. Более высокое количество Сахаров в клубня х-накапливается в вариантах РмДСзд (25,5 %), ЫмРм (25,2 %) и К3оР«»К«> (24,5 %), при показателе в контроле 21 %. Внесение расчетных норм удобрения снижает содержание Сахаров на 1,2-1,5 % за счет уменьшення их, в сравнении с контролем, в нормальные и сухие годы. ... ■ • •

Более высокое содержание сырого протеина в клубнях (12,7-13,7 %) накапливается при внесении удобрений в расчете на урожай 200 и 400 ц/га, прибавки к контролю составляют 2,6 и 3,6 %. ;

13. Удобрение топинамбура существенно снижает расход азота и фосфора на создание единицы урожая, но по большинству вариантов увеличивает расход калия. Наиболее экономным потреблением азота и фосфора отличаются растения в вар. Ы«>Р«>К%, в котором на I т клубней с соответствующим количеством ботвы выносится 8,37 кг N и 3,01 кг Р205, а наиболее экономным потребление копия (8,5 кг) — в вар. МэдР^К«). При получении наибольшего урожая в вар. с расчетными дозами МРК на 400 ц/га вынос составляет: И^Р^К^т, в контроле - ^.„Р^К,.!. .... ......

14. Внесение удобрений во всех вариантах увеличивает коэффициенты использования питательных веществ из почвы,что, по-видимому, объясняется повышением мобилизации питательных веществ и способностью корневой системы топинамбура потреблять элементы питания из более глубоких слоев почвы. а . . .

Коэффициенты использования из почвы в контроле составляют Ы- 77.1; Р;0} — 5,0; КгО — 34,5 %, при внесении полного минерального удобрения

ÍN^P^K«) соответственно 93,5; 5,4 и 46,1 расчетных доз на урожай 400 ц/га — 125,8;,7,3 и 70,1 %.

Коэффициенты использования питательных веществ из удобрений изменяются в зависимости от доз и соотношений NPK. В среднем по азоту и фосфору они близки к расчетным. В отдельных вариантах Кн использования калия выше 100 %, что также объясняется мобилизацией питательных веществ из почвы и использования его из более глубоких слоев.

15. Топинамбур является экономически выгодной культурой. Наилучшие показатели экономической эффективности получены в варианте с внесением расчетных доз NPK на урожайность 400 ц/га: условно чистый доход 125,91 рубУга, уровень рентабельности 370,7 %, себестоимость 1 ц клубней 84 руб., зеленой массы 41,6 руб., при показателях в контроле соответственно 67,15 тыс. руб.; 342,2 %; 93,4 и 33,3 рубУц. " .'

Предложения производству

1. На окультуренных супесчаных дерново-подзолистых почвах Верхневолжья для получения урожайности надземной массы и клубней на уровне 200 ц/га (в сумме 400 и/га) целесообразно вносить удобрение в дозах Ы^Р^Кад, которое обеспечивает получение 87,01 тыс. рубУга условно чистого дохода с уровнем рентабельности производства 311,7 % и себестоимостью клубней 99,2 рубУц, снижает затраты на удобрения.

2. Для получения урожайности на уровне 250 ц/га (в отдельные голы клубней — 300, надземной массы — 400 ц/га) дозы NPK следует увеличить до NwPaoK«) или N^PfoKw. Соотношение 1,33:1:1 или 1:1:1,33 применять в зависимости от содержания в почве KjO. При этом условно чистый доход увеличивается до 99,28-103,65 руб./га, уровень рентабельности производства — до 339-351 %, себестоимость клубней снижается до 91,8-88,8 рубУц.

3. В целях получения наибольших урожаев расчет до! NPK приводить па уровень урожайности надземной массы и клу бней в 400 ц/га (в сумме 800 ц/га), что обеспечивает получение максимальных показателей условно чисгого дохода 126 тыс. руб./га с уровнем рентабельности 370,7 %, себестоимостью клубней 84 руб7и, зеленой массы 41,6 руб./ц.

4. При получении наибольшего урожая в расчетах использовать noKaiaie-ли выноса NPK на 1 т клубней с соответствующим количеством ботвы —

а в расчете на урожайность но 200 ц/га ботвы и клубней — N7.(ÍYiKid,s кг/га.

5. При программировании урожайности топинамбура можно использовать полученные уравнения регрессии 1,2,3 (автореферата).

Список опубликованных работ

1. Байбакова, ІО.В. Влияние доз и соотношений элементов минерального питания на урожайность топинамбура сорта Скороспелка /Ю.В. Байбзко-ва//Проблемы н перспективы развития агропромышленного комплекса Тверского региона; Сб. науч. тр. - Тверь, 2002, - С. 80-82. , ■ , . 2. Усанова, З.И. Урожайность и вынос питательных вешеств топинамбура в зависимости от доз и соотношений ИРК/ .З.И.Усанова, Ю.Н. Байбако-ва//Проблемы социально-экономического развития села Тверской области: Сб. . науч, тр. - Тверь, 2003,-С, 5-7. .

• Зі Усанова, З.И. Влияние удобрений на урожайность топинамбура в годы с разной влагообеспеченностьго /З.И. -■ Усанова, Ю.В. Байбако-ва//Нетрадиционные природные ■ ресурсы, инновационные технологии и продукты: Сб. науч. тр.-Москва, 2003.-С. 34-39. ' •

4. Байбакова, Ю.В. Эффективность применения минеральных удобрений под топинамбур в условиях Верхневолжья /Ю.В. Байбакова//Агроэкологи ческах эффективность применения средств химизации в современных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур: Матер; Меджунар. науч. конф., Москва, 13-14 апр. 2005.-М., 2005.-С. Ї 46-149.

5. Усанова, З.И,- Фотосинтетическая. продуктивность топинамбура при разных дозах и соотношениях ЫРК/З.И. Усанова,'Ю.В. Байбакова //Новые и нетрадиционные растения и перспективы нх использования: Труды Международного симпозиума, Москва, июнь 2005. — Москва —Пущино, 2005.

Тнцпгр^м ТГСХЛ,д*-ІЇІккмл", w^L