Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ УМЕРЕННЫХ И ПОВЫШЕННЫХ ДОЗ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАИ И КАЧЕСТВО КАРТОФЕЛЯ В УСЛОВИЯХ 8-ПОЛЬНОГО СЕВООБОРОТА НА ДЕРНОВО-СРЕДНЕПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЕ ПЕРМСКОЙ ОБЛАСТИ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ УМЕРЕННЫХ И ПОВЫШЕННЫХ ДОЗ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАИ И КАЧЕСТВО КАРТОФЕЛЯ В УСЛОВИЯХ 8-ПОЛЬНОГО СЕВООБОРОТА НА ДЕРНОВО-СРЕДНЕПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЕ ПЕРМСКОЙ ОБЛАСТИ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи РАЗУМ КОВ А Валентина Николаевна

ВЛИЯНИЕ УМЕРЕННЫХ И ПОВЫШЕННЫХ ДОЗ УДОБРЕНИИ НА УРОЖАЙ И КАЧЕСТВО КАРТОФЕЛЯ В УСЛОВИЯХ 8-ПОЛЬНОГО СЕВООБОРОТА НА ДЕРНОВО-СРЕДНЕПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЕ ПЕРМСКОЙ ОБЛАСТИ (Специальность 06.01.04— агрохимия)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1980

л^Ц^Г СН4 - Щ £ Г/*

Диссертация выполнена на кафедре агрохимии Пермского сельскохозяйственного института имени академика Д. Н. Прянишникова.

Научный руководитель—заслуженный деятель науки РСФСР, доктор сельскохозяйственных наук, профессор М. П. Петухов, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Н. X, Дудина.

Официальные оппоненты: доктор 'биологических наук, профессор М. М- Гукова, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Ю. К. Чу при ков.

Ведущее'Предприятие—> Центральный институт агрохимического обслуживания сельского хозяйства.

Защита диссертации состоится « ¿Л*980 г.

час. на заседании Специализированного совета К-120.35.01 -в Московской сельскохозяйственной академии имени К- А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва И-550, ул. Тимирязевская, 49. Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан

«,//» . ... 1980 г.

Ученый секретарь Специализированного совета — кандидат биологических нрук,

доиент J Д°Р0ЖКИна

. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Решениями XXV съезда ■ КПСС предусмотрено'Довести ^поставки минеральных удобрений сельскому хозяйству к '1980 г. до '120 млн. тонн (станд. туков), что дает возможность перейти от удобрения отдельных культур к-удобрению всех культур севооборота. В связи с этим встает задача изучения влияния повышенных доз удобрений на урожай и качество сельскохозяйственных культур, в том числе и картофеля применительно « конкретным тючвенно-кл им этическим условиям.

Цели и задачи работы. Основной (целью наших исследований явилось изучение особенностей влияния умеренных и ло-вышенных .доз удобрений на урожай и качество картофеля сорта Искра .в условиях 8-тольного севооборота на дерново-средне подзол истой тяжелосуглинистой почве Пермской области. В связи с этим ставились задачи изучить: ' — влияние 'различного уровня литания «а прирост растений картофеля в высоту, столоно- и клубнеабразование, динамику прироста урожая ботвы и клубней;

— влияние удобрений на питательный режим почвы, химический состав растений и вынос (питательных веществ картофелем; * .

— (получение товарного картофеля в летние сроки уборки;

— влияние удобрений на качество картофеля (содержание сухого вещества и крахмала, витамина С, ^белка и его аминокислотный состав);

— коррелятивные зависимости -величины урожая от различных факторов;

— экономическую эффективность применяемых в опыте систем удобрения.

Методологические основы эксперимента. Изучение взаимосвязи -в системе растение—лочва—удобрение с помощью комплекса нолевых и лабораторных исследований.

Научная новизна работы. Результаты трехлетних исследований и математическая обработка полученных данных позволили установить' (|б11Цихр^щадй(е|(щау^й^лияния -удобре-

| Нос*, «рд, Лшч сшкэ. шд. м. И, А. Таш^мш

[

ний на формирорвание урожая и качество картофеля сорта Искра в севообороте. .В работе изучен такой важный процесс формирования урожая, как столоно- и клубиеобразо-еание в зависимости от уровня литания. Выявлены причины снижения содержания крахмала при внесении удобрений, особенно в повышенных дозах. Установлены коррелятивные зависимости между содержанием крахмала и хлора -в растении, витамина С, 'белка и суммы незаменимых аминокислот. Рассмотрен вопрос получения товарного картофеля в летние сроки уборки. Все эти вопросы ранее <были или недостаточно изучены, или совсем не изучались.

.Практическая ценность работы. В Пермской области сорт картофеля Искра был районирован как среднеранний, с 1970 г. Конкретные рекомендации по (применению иод него удобрений отсутствовали. В результате наших исследований выявлено, что получение высоких урожаев 'картофеля этого сорта (более 200 ц/га) на дерново-подзолистых почвах тяжелого механического состава возможно при возделывании его в севообороте с клевером и использовании как органо-мине-ральной системы удобрения с умеренными (М^Р^Као) и повышенными {'ЫIв^ 1 воК1 во) дозами, так и минеральной с повышенными дозами МРК (то 11-80 кг д. в. на 1 га).

Установлено, что для получения товарного картофеля в конце июля и в середине августа под него лучше применять умеренные дозы МРК (по 90 кг д. в. на 1 га), в конце августа— повышенные дозы (МтвоР^оКт) «а фоне навоза. Нами также установлено, что дозы, удобрений под картофель необходимо дифференцировать в зависимости от предполагаемого использования: под столовый картофель лучше вносить умеренные дозы МРК на фоне навоза (в клубнях будет больше крахмала, причем крахмала лучшего качества, они будут обладать хорошими вкусовыми качествами, меньше темнеть после •варки, нежели картофель, выращенный на повышенном агрофоне); при использовании на корм скоту — повышенные дозы КР'К как на фоне навоза, так и без него (такой картофель содержит больше сырого протеина и ■белка). Все эти вопросы представляют ¡большой практический интерес. Для ознакомления с результатами наших исследований широкого круга .практиков по этим вопросам 'были подготовлены и изданы Западно-Уральским ЦНТИ информационные. листки.

Апробация, Результаты работы доложены и обсуждены на научно-производственной конференции по эффективному использованию минеральных удобрений (Киров, 1976), на научно-производственной конференции по интенсификации земледелия (Киров, 1976), на итоговой конференции профессорско-преподавательского состава,"Пергского СХИ (1977),

Публикация. Основные результаты исследований опубликованы в 5 статьях.

Объем »работы. Диссертационная работа изложена на 225 страницах машинописного текста, содержит 35 таблиц, 8 рисунков и состоит из введения, 6 глав, выводов н предложений производству, списка попользованной литературы (258 наименований, в том числе 110 иностранных авторов) и 38 приложений.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИИ

Полевые исследования проводились в учебно-опытном хозяйстве Кв 2 Пермского сельскохозяйственного института им. акад. Д. Н. Прянишникова в условиях долголетнего стационарного опыта кафедры агрохимии. Почва — дерново-средне подзол иста я тяжелосуглинистая, сформированная на элювии лсрмских глин; характеризуется средним для данного типа содержанием гумуса, слабокислой «реакцией солевой (КС1) вытяжки, низким содержанием азота, низкой обеспеченностью {для картофеля) жал нем и «средней фосфором (табл. 1)'

Таблица 1

Агрохимическая характеристика дериово-средиеподзол истой ' тяжел осу глин истой почвы (Алл* 0—йЭ см) (данные В, Г, Изотова)

£5 3 2 3 ^ г <> ь— Л и' 3? >1 в иг- >я о ' ш < ■ О _ М-экз на 100 г л очен V, % Содержание подвижных пит. веществ в мг нз 100 г почвы

Б Иг ■н» N по Кирсанову

РА К*0

■:9йз \эт ЙД) 2.0 гв 3,1 5.1 5.2 5,1 16.6 .18,1 ¿8.4 4.1 а.« 3,9 0,03 аоз 0,05 аи 83.А «2,4 бГа в,2 1Д5 10.6 14.3 11,2 12,8 .13,9

Почву опытного участка на основании агрохимической характеристики с учетом-морфологических особенностей можно охарактеризовать как типичную для Среднего Предуралья.

Картофель возделывали в севообороте со следующим чередованием 'культур: чистый пар, озимая рожь, яровая пшеница с подсевом клевера, клевер первого и второго годов пользования, яровая пшеница, картофель и овес.

В опыте изучаются следующие системы удобрения: 1 —органическая—>60 т навоза вносится один раз за ротацию под озимую рожь, >при средней насыщенности 7,5 т/га;

2 — органо-минеральная—на фоне 60 т навоза внесение умеренных доз МРК при насыщенности 5 д^га стандартных туков {под предшествующие культур и внесено К'^оРзтоКш, непосредственно под картофель — КээРадКзо);

3 — органо-минеральная — на фоне навоза внесение повышенных доз МРК, ¡при насыщенности 10 ц/га (под ¡предшествующие культуры внесено КзойРамКг«, «под картофель— М18оР18ОК18О);

4 — минеральная с повышенными дозами ЫРК при насыщенности 10 ц/га (под предшествующие культуры внесено Мзо1*Р54оК24о. под картофель Г^воР^оКлво). .

В схему опыта включены также варианты с исключением азота, фосфора и калия (табл. 2).

Таблица 2

Схема долголетнего стационарного опыта

О. ГО' ■а Внесено в сумме за ротацию Внесено непосредственно под картофель кг д. в. на ;1 га

навоз, т/га кг д. в. на 1 га

N к»о N РА КаО

1 п 3 4 5 6 ^ / » 9 10 11 12 13 14 «0 00 60 60 т 60 60 60 60 КРК <300 воо 300 ООО 600 воо 600 ООО 000 1ЗД 350 экв, 60 т 405 405 810 »10 а:о »:о 405 810 завоза 210 210 420 430 420 420 420 '210 420 90 90 90 1Ш 130 1#0 130 ]*>0 180 90 90 180 1'80 .та 90 ,160 ~90 90 160 1В0 1Ш 180 90 160

Примечание. Навоз вносится один раз за ротацию под озимую рожь; КРК эквивалентно 60 т навоза вносится дробно под две первые культуры севооборота: озимую рожь и яровую пшеницу.

"Удобрения под картофель вносились с осени лосле уборки яровой пшеницы под зяблевую вспашку в виде мочевины, двойного гранулированного суперфосфата и флотационного хлористого калия.

Агротехника возделывания картофеля соответствовала рекомендациям, принятым в Пермской Области, Густота -посадки— 37 тыс. на (1 га. Уборка картофеля производилась вручную поделяиочно, в дальнейшем урожай псреечитывался 4

в ц/га с учетом.изреженности посадок и обрабатывался дисперсионным методом.

Почвенные и растительные образцы отбирали с двух несмежных повторностей опыта по фазам роста и развития картофеля: всходы, бутонизация, цветение, уборка. Кроме того, после «ветения через каждые 10 дней отбирали пробы на динамику прироста урожая.

Анализы почв и растений проводились общепринятыми методами, которые подробно описаны в диссертационной работе. Фенологические наблюдения проводились по методике Госсортсети (1964). Корреляционные коэффициенты рассчитывались по ¡программе «ООБПР» на ЭВМ Минск-32.

За время проведения опытов по совокупности метеорологических факторов 1974 и 1975 тт. характеризовались избытком тепла и недостатком влаги и ее неравномерным распределением в течение вегетации; 1976 год был более благоприятным для роста и развития картофеля.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Влияние уровня питания на формирование урожая картофеля

Исследования, проведенные в течение 3-х лет (1974— 1976), показали, что прирост растений картофеля в высоту изменялся в зависимости от влатообсслеченности почвы и уровня литания. Максимальная высота растений ло всем фазам и в разные годы отмечалась в варианте с повышенными дозами NPK на фоне навоза (по 180 кг д. в. на 1 га)'. Азотные и калийные удобрения оказали наибольшее влияние, в вариантах с исключением этих элементов 'растения картофеля по высоте -были на уровне контроля без удобрений. Установлено, что в сухие годы урожай клубней и высота растений картофеля находились в прямой зависимости (коэффициент корреляции г Ian =0,86; г =0,76), в условиях влажного 1976 г. корреляция между этими показателями более слабая (г = 0,42).

Стол оно- н клуб необразование являются важными процессами формирования урожзя картофеля. Начало столонообра-зования у сорта Искра было отмечено в фазу полных всходов, В засушливые вегетационные периоды образовалось значительно меньше столонов, чем в благоприятном году. В фазу полных всходов в 1975 го^у в расчете на одно растение приходилось от 3 до 5 столонов, тогда как в 1976 г. почти втрое больше (от 8 до 15), Столонообразование продолжалось до фазы цветения, за исключением 1975 г., когда в фазу бутонизации наблюдался критический момент в отношении

влагообеспсченности и новообразование столонов в дальнейшем практически не происходило. Процент сохранившихся клубней был ниже максимального количества образовавшихся столонов и клубней. Он тем выше, чем благоприятнее складывались условия для клубнеобразования: в засушливом 1974 году он составил 40—50%-, а в 1976 — 80—90%.

Удобрения во все годы положительно влияли как на образование, столонов и клубней, так и на выживаемость последних. В период стол он образования .положительно сказались только умеренные дозы NPK (по 90 кг д. в. на 1 га), В вариантах с повышенными дозами NPK в это время происходило усиленное накопление вегетативной массы и столо-нообразование несколько задерживалось, но в дальнейшем эти дозы обеспечили более интенсивное на-капление урожая.

Рост урожая клубней в вариантах с удобрениями происходил как за счет увеличения количества клубней (г=0,56— 0,75), так и их среднего веса (г = 0,60—0,64), причем в сухие годы коррелятивная зависимость более тесная, чем во влажные.

Динамика прироста урожая клубней к ботвы. Наиболее благоприятные условия для формирования урожая сложились в 1976 г., абсолютные приросты урожая клубней и ботвы за сутки были по всем фазам значительно выше, чем в засушливых условиях 1974 н 1975 гг. Особенно в неблагоприятных условиях проходило формирование урожая в 1975 г. В начале второй декады августа наступил критический период, когда дальнейший прирост был не только приостановлен, но даже наблюдалась некоторое уменьшение веса как ботвы, так и клубней, особенно щ вариантах с повышенными дозами NPK. Этот л ер иод совпал с жаркой, сухой погодой и растения, по-видимому, расходовали часть вновь образованных веществ на дыхание.

.По точке пересечения кривых роста и клубней и ботвы, ■когда это отношение равно единице, судят о влиянии того или иного агрещриема на длину вегетационного периода (В. А. Сухоиванов, 1971). В среднем за три года равновесие урожая клубней и ботвы в вариантах с повышенными дозами NPK на фоне гнавоза наступало на 16 дней позднее, чем в варианте с умеренными дозами NPK и на 23 дня позднее, чем на контроле без удобрений. Азотные л калийные удобрения несколько отодвигали момент настуллсния .равновесия, а навоз и фосфорные—ускоряли. В засушливые годы наибольший урожай клубней и ботву с одного куста отмечен к концу уборки в варианте с повышенными дозами NPK на фоне навоза. В 1975 г. он составил 401 г/куст ботвы и 767 г/куст клубней, nia контроле соответственно 205 и 499 г/куст. В более благоприятном'по условиям влагообеспеченностн 1976 году G

к моменту уборки из-за задержки созревания в варианте с повышенными дозами удобрений урожай был несколько ниже при применении умеренных доз КР>К (1 НО против 1230 г/куст), но все же намного выше, чем иа контроле без удобрений (875 г/куст).

Исключение того или иного элемента питания из полного минерального удобрения отрицательно сказалось на динамике прироста урожая. В вариантах с исключением азота растения картофеля испытывали его недостаток уже в самом начале развития.

Урожай картофеля по срокам уборки. Получение высоких урожаев картофеля в'летнее время имеет большое практическое значение. Одним из неясных вопросов остается прнмене-ни удобрений. Анализ результатов наших исслсдований в течение 1975 и 1976 гг. ¡показал, что при уборке в конце июля наибольший урожай клубней получен при применении умеренных доз КРК на фоне навоза. Положительное влияние умеренных доз КРК при уборке в ранние сроки состоит еще и в том, что они обеспечивают наибольший выход товарных клубней (более 50 г), в то время как при внесении полного минерального удобрения в повышенной дозе доля товарного картофеля в урожае составляет меньшую часть.

Таблица 3

Урожай картофеля сорта Искра по срокам уборки_

Урожай клубней по срокам } борки, ц/га

1975 1970

а. -

п Й > С м £ сТ Й § | V л

1 2 4 7 10 30 37 С,7 5Й 58 99 104 109 89 107 103 118 НС 122 .Г5.0 |!Й2 1«8 209 139 153 150 239 189 103 104 133 95 71 -Г30 <152 1 ** -1 м 175 147 190 209 197 173 237 223 1243 254 234 271 ЗЯ1 344 313

При уборке картофеля в начале и середине августа оказались эффективными фосфорные и калийные удобрения, однако урожай в этих вариантах был все же ниже, чем тю полному минеральному удобрению.

• Несмотря на то, что в ранние сроки уборки урожай клубней картофеля намного ниже, чем при уборке в сентябре, производство летнего картофеля выгодно, так как закупочные цены 'на ранний картофель дифференцируются в зависимости от срока уборки. Анализ урожая картофеля в 1976 г. по срокам уборки с учетом закупочных цен показал, что в условиях

этого года середина августа оказалась самым выгодным сроком уборки по всем -вариантам опыта. Урожай товарных клубней в этом варианте составил 253 ц при урожае на контроле 161 ц/га. Стоимость товарной части урожая в закупочных ценах составила соответственно 3793 и 2416 руб/га.

Следовательно, для получения высоких урожаев товарного картофеля в летние сроки уборки на дерново-подзолистых почвах необходимо применение удобрений дифференцировать в зависимости от предполагаемого срока уборки с проведением всех агротехнических работ в оптимально ранние сроки.

Влияние уровня питания на урожай клубней картофеля.

Результаты математической обработки показали, что основным ¡погодным фактором, определившим уровень урожая в наших опытах, било количество осадков, выпавших с мая по август. Коэффициент корреляции этого показателя с урожаем равнялся 0,80.

Несмотря на значительные различия в величине урожая ло годам, выявлена обшая закономерность действия удобрений на урожай клубней картофеля. В среднем за 3 года наиболее эффективными оказались повышенные дозы ^*РК на фоне навоза. Урожай в этом варианте составил 285 ц против 187 ц/га на контроле. Абсолютная прибавка равнялась 98 ц/га, или 53%-. 'От органо-минеральной системы с умеренными дозами КРК также получена значительная прибавка (79 ц/га). Полное минеральное удобрение в повышенной дозе было менее эффективным (60 ц/га). В вариантах с исключением того или иного элемента питания урожай значительно ниже, чем от полного минерального удобрения. Исключение азота и калия более резко снижало урожай, чем исключение фосфора. Последействие 60 т навоза, внесенного под озимую рожь, на седьмой культуре севооборота — картофеле — было несущественным (табл. 4).

Результаты математической обработки установили высокую коррелятивную зависимость конечного урожая от высоты ■ботвы, количества клубней в гнезде и их среднего веса (табл. 5). В сухие годы корреляция между этими показателями более тесная, чем во влажные, когда увеличение продолжительности периода от всходов до наступления равновесия между ботвой н клубнями (интенсивность клубнеобразова-иня) снижало урожай клубней и картофеля, что выразилось в слабой корреляции.

Содержание питательных веществ в почве, растениях и их вынос картофелем. Все изучаемые системы удобрения положительно екззалнеь на питательном режиме почвы. В течение всего лериода вегетации картофеля в вариантах с удобрениями содержание нитратного и аммиачного азота, подвижного в

Таблица 4

Влияние уровня питания на урожай клубней картофеля сорта Искра

№ вар. Урожай, ц/га .Прибавки к контролю

ср. за 3 года кг от

1974 1976 1.976 ц/га 1 кг д. в.

■1 П'7,7 '1!14,3 ИМ 302,8 Ж,2 _ „ _

2 №1 324,2 201.5 .143 7.0 —

3 1Й1.1 157,0 34СЦ.0 206,0 ■19,3 1аз —

4 164,7 239,2 2№,4 79,2 42.3 293

5 1493 214,8 ЗЭ6£ 240,4 ей 32.7 34.0

6 .Г65.2 224,7 354*5 23],4 642 34,2 35.7

4 190,4 286,3 3765 9в.З ¡52,5 18,2

& 179.9 343,4 2613 74£ 39,8 20,7

9 167,6 249,9 330,9 246,1 58,9 31,4 16,4

Ю 1ЙЬ2 252,2 336,3 247,6 60.4 32,2 114!

и №9 200.1 34.7,7 326.6 3&.4 20,5 Ш.7

.12 129,9 ■206,6 3183 218,4 81.2 116.6 8,7

13 141.0 210,4 325.5 225,6 38,4 205 21,3

14 142,6 246,2 336.8 241.9 54,7 29,2 16.1

Р, %' 6.7 1,4 2,6

НСРо.м 27,6 25.6

ц/га

Таблица 5

Коррелятмвнаязависимость урожая клуби ей картофеля сорта Искра от высоты ботвы, скорости клу¿необразовання, количества и среднего веса

клубней в гнезде

Кчррелятквиые связи Коэффициенты корреляции по годам

■1971 197а 1-976

Урожай клубней, ц/га — высота

ботвы, см......... 0,86 0.76 0,42

Урожай клубней, ц/га — скорость

кл у би ео бразов а н н я ..... 0,67 0,51 025

Урожай клубней, ц/га — количе-

ство клубней в гнезде .... 0,75 0,63 0,56

Урожай клубней, ц/га — средний

вес клубня, г....... ■0;61 0,60 0.64

Скорость клубнеобразования —

количество клубней в гнезде . 0,67 0,64 0,19

Скорость клубнеобразования —

средний вес клубня, г . , . . —Д.49 —ОМ —СУЙ

Количество клубней в гнезде —

средний вес клубня, г . , . . —0,41 —0,21 —0,70

г. Пермь. Филиал ЦИНАО ЭВМ МИНСК-Й2, Программа «СОБПР»

Примечание. Скорость клубнеобразования — продолжительность периода от всходов до момента наступления равновесия между урожаем ботвы и клубней.

фосфора и обменного ■калия было намного выше, чем на контроле и по фону навоза. Увеличение содержания питательных веществ в почве повысило их поступление в растения картофеля. Удобрения в большей степени повлияли на содержание азота и калия, нежели фосфора. Установлена прямая зависимость содержания элементов питания в растениях, как и в почве, от дозы удобрения. Наибольшее их содержание отмечено в варианте с повышенными дозами МРК на фоне . навоза, В вариантах с исключением одного из питательных элементов содержание его «было ниже, чем в растениях по полному минеральному удобрению, однако выше, чем на контроле.

Вынос питательных веществ картофелем значительно колебался в зависимости от метеорологических условий года и уровня питания. В ■более благоприятный по влагообеспечен-ности год >(1976) общий вынос был значительно больше, чем в сухие годы. Урожаем картофеля больше всего выносилось калия, затем азота и меньше всего фосфора. Исключение составляли варианты, где вносились повышенные дозы азот-но-<фосфорных удобрений. Величина общего выноса возрастала прямо пропорционально величине урожая и дозам удобрения. В среднем за 3 года наибольший вынос отмечен в варианте с повышенными дозами КРК на фойе навоза. Он составил 152 кг азота, 42 кг фосфора и 191 кг калия, а на контроле соответственно: 79, 25, 99 кг. Исключение из удобрения того или иного элемента питания уменьшало вынос этого элемента по сравнению с полным минеральным удорением, однако вынос его был несколько больше, чем на контроле, за счет лучшего использования недостающего элемента из почвы,

С увеличением дозы удобрения возрастал не только общий вынос с 1 га, но и в расчете на 100 ц клубней и соответствующее количество ботвы. В среднем за 3 года на контроле без удобрений на единицу-продукции вынесено 44 кг азота, 14 кг фосфора и 52 кг калия; в варианте с повышенными дозами КРК. на фоне навоза соответственно; 55,' 15 и 09 кг. При внесении удобрений, особенно в повышенных дозах, увеличивалась доля выноса нетоварной частью урожая — ботвой. По фону навоза и на контроле <5отвой выносилось около 1/3 азота (39%), а в вариантах с повышенными дозами ЫРК— около 1/2 (45—48%). Аналогичная картина отмечена в отношении фосфора и калия.

2. КАЧЕСТВО КАРТОФЕЛЯ В СВЯЗИ С ПРИМЕНЕНИЕМ УДОБРЕНИИ

Товарность картофеля в засушливые годы была ниже, чем в благоприятный 1976 г. Удобрения во все годы повышали

товарность картофеля. В вариантах с удобрениями в общей массе товарных клубней крупная фракция (более 80 г) в 2— 3 раза превышала среднюю. Азотные и калиГшые удобрения в большей степени повлияли на товарность, нежели фосфорные. Объясняется это тем, что азот и калий повышают выход крупной фракции, а фосфор—'Средней (В, П. Толстоусов, 1974). Выход товарных клубней находился в прямой зависимости от количества осадков за вегетационный период (г= =0,83), величины урожая (г=0,99), количества клубней в гнезде (г = 0,91) и их среднего веса (г=0,63). В среднем за 3 года наибольший выход товарных клубней получен от повышенных доз КРК на фоне навоза (табл. 6). По минеральной системе удобрения выход товарных клубней меньше, особенно резко эта разница проявилась в 1970 г.

Исследования, проведенные нами в течение трех лет, показали, что содержание сухого вещества и крахмала по годам колебалось незначительно. Максимальное их содержание отмечено в клубнях с фонового варианта, где ислыты-валось последействие 60 т навоза (табл. 6). Удобрения, внесенные непосредственно под картофель, несколько снижали содержание сухого вещества и крахмала, причем минеральные удобрения, внесенные в умеренной дозе, в меньшей степени, чем в повышенной. Однако снижение содержания крахмала нельзя полностью отнести к отрицательному влиянию удобрений. Удобрения, особенно в повышенной дозе, удлиняют лериод вегетации, тем 'самым задерживают созревание и снижают крахмалистость (В. А. Сухоиванов, 1972), Это положение вполне согласуется с результатами наших исследований по определению размера крахмальных зерен. В вариантах с «применением повышенных доз КРКиоля мелкой и сродней фракции (менее 50 мк) составила 62—63%, а в вариантах с умеренными дозами КРК, по фону навоза и на контроле— менее 50%. Известно, что чем больше содержание зрз-лых (крупных) зерен, тем выше содержание крахмала и лучше его качество. Содержание крахмала положительно коррелировало со средним размером крахмальных зерен (г = 0,56). Понижение содержания крахмала в вариантах с удобрениями, кроме того, произошло под влиянием избыточного поступления хлоридов в растения картофеля. Хотя впссгние хлористого калия с осени частично вымыло хлор в нижележащие горизонты, но все же не могло полиостью устранить ого вредное влияние. Содержание хлора в растениях с делянок с калийными удобрениями в 2—3 раза больше, чем в растениях с контрольного и фонового вариантов. Содержание хлора в растениях картофеля и крахмала в клубнях находилось в обратной зависимости (г= —0,84). Влияние отдельных

Влияние удобрений на качество клубней картофеля сорта Искра

Лр! вар. Выход TOB, клубня, среднее за 3 г„ ц/га . Крахмал, % Выход крахм, и/га, среднее за Э г. Белок, % Выход белка, ц/га, среднее за 3 г. Сумма незаменимых аминокислот, мг% 1974 1,19715 | 197(31 Витамин С, мг%

1974 1975 1970 1ЭГ4 1975 1970 1974 1975 1976

1 132 11,7 11,7 1Д.4 23,6 1.63 11,71 1.53 0,9 2083 (2172 1753 12,6 18,0 2Ö3

2 .173 1Ü .11,8 13,7 26.1 1,68 1.79 1,66 8J2 2122 21(17 £074 чае 18,0 19,8

3 179 ¿1,8 <14,2 27.3 U4 1,61 ■1,67 7,9 —. — —. —- — —

4 230 111,8 ЮЛ 12.2 34,0 ■1,85 1,813 10,9 2180 2Ш .2000 12.4 2ЙЛ 24,5

5 ,188 11,9 11.1 12,7 27.6 1.79 Ш 1,94 9,0 — — — — — —

б 228 .10,7 9,9 12.2 27.7 .1,81 1,81 Л,7Э 9,5 — — — — — —

7 252 10,6 9,5 11,3 29,7 1,91 J.S3 2,Cß 1&8 2329 2596 2776 16,8 24,2 29.6

8 229 9,8 9.2 10.8 25.G Ш 1,96 ■1.ДЗ 10.9 — — — — — —

9 209 ЮЛ 9,3 мл 25.4 1,96 1,81 j.aa 9.9 .— — — — — —

10 210 ilÖ.5 9.5 103 25.6 1.95 L96 131 9,0 2577 25(35 2178 14,4 22,5 32,0

11 183 11,0 11.1 1U 24,9 Ш Ш 1,86 9,2 — — — — — —

12 . 189 10,1 .9.3 10,6 20Л L.B5 1.82 8,1

13 194 10,7 11.5 12.4 Ш ■Ш 1,67 1,58 8,1

14 207 10,0 ПЛ 11.3 27 Л 1,72 1..69 1.39 8,5

видов удо&рсний на крахмалнстость клубней в наших опытах не выявлено.

В среднем за 3 года максимальный выход крахмала отмечен в варианте с умеренными дозами К'РК на фоне иавоза. Он составил 31 ;ц/га крахмала, прибавка крахмала к контролю составила 7 ц/га, или 29,6%. Значительная прибавка крахмала (25,8%) получена от внесения повышенных доз МРК на фоне навоза.

Применение удобрений повышало содержание белка в клубнях среднераннего сорта картофеля Искра. Наибольшее его содержание во все годы исследований отмечалось в варианте с повышенными дозами (табл. С). Содержание белка в основном повышалось за счет внесения азотных удобрений, так как в вариантах с исключением этого элемента (13—114) содержание -белка находилось на уровне контроля без удобрений. Подобная тенденция отмечена и в отношении фосфора. Удобрения увеличили не только содержание белка, но и его выход с 1 га за счет повышения урожайности, Органо-мине-ральная система ■ в обеих дозах (4-й и 7-й вар.) в среднем за 3 года обеспечила одинаковый выход белка с I га (10,8— 10,9 ц/га против 6,9 ц/га на контроле). В вариантах с повышенными дозами КРК удобрения в основном увеличили содержание минерального азота.

Внесенные удобрения повышали общую сумму аминокислот, причем это увеличение произошло за счет"всех групп аминокислот. В среднем за 3 года обшая сумма аминокислот в варианте Йез удобрений составила 6234 мг на 100 г сухого вещества, в варианте с повышенными дозами ХРК на фоне навоза —8349 мг. Количество незаменимых аминокислот, обусловливающих пищевую ценность картофеля, находилось в прямой зависимости от обшей суммы аминокислот. Отмечено, что на повышенном агрофоне синтезировалось большее количество основной аминокислоты — лизина, по которой'ча-ще всего определяется биологическая полноценность белка картофеля (429—431 мг на 100 г сухого вещества против 330 мг на контроле).

Однако прямое увеличение суммы незаменимых аминокислот нельзя отождествлять с улучшением пищевых качеств столового картофеля, так как .при этом наблюдалось снижение содержания крахмала, ухудшалось его качество, вкус и кулинарные особенности. Как показали результаты математической обработки, содержание крахмала находилось в обратной зависимости от суммы незаменимых аминокислот (г = —0,71).

Пищевая ценность картофеля также определяется содержанием витамина С. Удобрения во все годы повышали концентрацию аскорбиновой кислоты в клубнях картофеля дан-

ного сорта. Совместное применение навоза и минеральных удобрений в повышенной дозе обеспечило наибольшее содержание витамина С (более чем в 2 раза по сравнению с контролем). Аскорбиновая кислота участвует в ростовых процессах (С. М. Прокошев, 1947) и ¡повышение ее содержания в вариантах с повышенными дозами еще раз указывает на то, что к моменту уборки п растениях этих вариантов физиологическое созревание не наступило.

По результатам дегустации наилучшую оценку получили клубни с -фонового п контрольного вариантов, а та"кжс варианта совместного применения навоза с *полным минеральным удобрением в умеренной дозе. Картофель, выращенный на повышенном агрофоне, особенно без фона навоза, плохо разваривался, имел водянистую консистенцию, средние вкусовые качества, быстро и интенсивно темнел после варки.

Таким образом, целенаправленное применение удобрений позволит получить клубни желаемого качества — на семенные цели, для корма скота или в качестве пищевого продукта.

3. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ В СЕВООБОРОТЕ

Анализ урожайности культур севооборота за первую ротацию показал, что она в значительной степени зависела от применяемых систем удобрения. Наибольшие урожаи зерновых культур и картофеля получены по органо-минеральной системе с ловышенными дозами МРК яа фоне навоза (7-й вар.). На клеверах в этом варианте, наоборот, наблюдалось изреживание и урожай был ниже, чем на контроле (табл. 7), Значительные прибавки урожая получены по минеральной системе с повышенными доззми ,К-РК (10-й вар.) и органо-минеральной системе с умеренными дозами (4-й вар.).

В такой же 'последовательности распределилась и величина общего сбора условных кормовых единиц (у. к. с.) в сумме за ■первую ротацию 8-лольного севооборота. По органо-минеральной системе с умеренными дозами ЫРК выход кормовых единиц составил 313 ц/га, по минеральной с повышенными дозами ЫРК — 337 ц/га, по органо-минеральной системе с повышенными дозами —>361 ц/га, а на контроле — 239 ц/га. Несмотря на то, что затраты, связанные с применением удобрений, особенно в повышенных дозах, достигают значительных величин, но они не только окупаются, а также дают значительную доходность. Условный чистый доход от применения повышенных доз МРК на фоне навоза в сумме за ротацию составил "более 1000 руб/га. Норма рентабельности в этом варианте составила 332%. По минеральной системе с повышенными дозами удобрений на каждый затраченный рубль было

Н

Экономическая эффективность применения удобрений в севообороте (опыт закладки 1909 г.)

Таблица 7

.V? варианта

Культуры севооборота

к о

3 =

¡»о. 3 я "

О О.—

ГО!

5

К = = о « ?

V »4 41

О, Я о К В-—

я

о>

о С

г;

к с)

§ Л 'д

в! . й г ' ТЗ

5 а а &ВД О .О Н Й >■ « « ^ ж ■&—

2

<а £ о ^

£ г .

и

с

£ -

о * О ш

* п

Б О .

ОКО

и с &

& са

Й ^ а ъ

Очс.

3 §1

'л г

Л -я (о .

г. я £

¿г*

О.Х

Окупаемость I кг д. в, уд, кг

зерном

у. к. е.

Урожай, ц/га

1 30,5 29,4 43.8 31,1 17,5 пи 35,7 233,6

Приба вки к ювтрол ю, ц/к

2 1Д 2,7 4.5 5,0 _. 0,1 20,1 Ш ИЗ 121 10? 215 23.5

4 5.8 7,1 0.1 — . 2.7 3,3 74.1 т 231 639 272 46 55

5 4,7 6.4 НЭ10 1.0 2,1 73.0 2,0 57,9- 072 2!7 455 210 3.9 5.4

6 2,9 6,1 -4.5 и 0.3 «3,0 0,9 51Д 60С 177 420 241 4,0 05

$ 9,5 7,9 1,0 4.1 143,1 . 4.0 12Ь8 1424 330 .1036 332 3.7. 5,6

8 7,4 7.1 —0,4 3,0 ¿9 108,8 -05 88,1 1022 308 714 232 3,0 4,8

9 3,7 6.0 -9,5 7.8 0,0 12(18 -0.0 73,5 833 231 622 268 3,7 55

'10 8,0 3,1 5.9- -9,9 и 3,0 111,0 и 98,4 11411 217 ' 923 426 3,3 5,4

11 -7,9 2,0 1,7 59.0 -0.6 60.1 Ш 193 6С0 310 2.0 4.5

12 5,0 6:1 -8,8 1.0 0,1 65,4 -2,4 48,1 558 122 437 350 2,8 4,7

Р. % 5.3 23 5.1 4,4 35 2,8 ¿5

НСРо«. ц/га 5.2 2,1 5,4 4,4 3,4 8,9 2.0

получено за счет исключения затрат на внесение навоза более А руб. чистого дохода.

Окупаемость 1 кг а. в. зерном и у. к. е. еточти одинаковая как от применения умеренных, так и повышенных доз МРК-Следует только отметить некоторую тенденцию к уменьшению величины оплаты единицы удобрения от -применения повышенных доз минеральных удобрений без фона навоза. В сумме за ротацию наибольшая окупаемость как зерном, так и у. к. е. получена от 1 т навоза.

По закладке 1968 года получены аналогичные результаты.

Таким образом, применение изучаемых в опыте систем удобрения на общем фоне нзвгетн в условиях 8-лольного севооборота с клевером на дерново-ередненодзолистых тяжелосуглинистых почвах экономически выгодно.

Выводы

Исследования, проведенные в течение 3-х лет (1974— 1970), со среднеранннм сортом картофеля Искра, возделываемым в 8-польном севообороте на дерново-средиеподзолистой тяжелосуглинистой почве, произвесткованной один раз за (ротацию, позволяют сделать следующие выводы:

1. Во все годы исследований урожай клубней картофеля находился в прямой зависимости от доз удобрений. Применение органо-минеральной системы (60 т навоза в пар и повышенных доз МРК под все культуры) в среднем за три года обеспечило урожай клубней картофеля, равный 286 ц/га, и ■прибавку от удобрений 98 ц/га лри урожае на контроле 187 ц/га. От применения умеренных доз ..\'РК на фоне навоза прибавка составила €1 ц/га. Минеральная система также обеспечила значительную прибавку (60 ц/га). Последействие 60 т навоза на картофеле практически не сказалось.

2. В клубнях вариантов с удобрениями, особенно в повышенных дозах, наблюдалось снижение содержания крахмала и сухого вещества, что связано с удлинением ■периода вегетации под влиянием удобрений, а следовательно, и задержкой созревания, и избыточным поступлением хлоридов в растения картофеля при внесении хлористого калня. Увеличение урожая в вариантах с удобрениями повысило выход сухого вещества и кархмала с одного гектара. В среднем за 3 года выход крахмала на контроле составил 24 ц/га; по органо-минеральной системе с умеренными дозами — 31 ц/га, а с повышенными—30 ц/га.

3. Содержание белка и витамина С под влиянием удобрений повышалось (белка на 0,25—0,44%, вит. С на 4,2— 9,3 мг%). Однако между содержанием крахмала и содержанием белка и витамина С установлена обратная корреляцион-

най зависимость. Удобрения (повышали как общую сумму, так и количество незаменимых аминокислот.

4. Удобрения увеличили выход товарных клубней, причем это увеличение произошло как за счет увеличения числа клубней в гнезде, так и их среднего веса.

5. Вкусовые и кулинарные качества клубней картофеля, выращенного на делянках с удобрениями в 'повышенной дозе, особенно без фона навоза, снизились. По результатам дегустации лучшими вкусовыми качествами обладали клубни с контрольного и фонового вариантов, несколько худшими, где применялись-умеренные и повышенные дозы МРК.

6. Удобрения изменили условия минерального питания растений. Во все годы содержание нитратного и аммиачного азота под картофелем в течение вегетации было выше, чем на контроле. Аналогичная картина наблюдалась и в отношении подвижного фосфора и обменного калия.

7. Улучшение условий питания в вариантах с удобрениями повысило поступление питательных веществ из почвы в растения картофеля, усилило интенсивность клубнеобразования, увеличило число образовавшихся и сохранившихся клубней и их средний все.

8. Для получения товарного картофеля в июле лод него лучше применять умеренные дозы КРК (ло 90 кг д, в. на 1 га), три уборке в середине и конце августа—-повышенные дозы МРК на фоне навоза..

9. Систематическое (в течение 7 лет) применение минеральных удобрений, особенно в повышенной дозе (в сумме за ротацию КемРвюК^го) без фона навоза, ухудшает физико-хи-мическне свойства почвы, В частности, повысились все формы кислотности, что указывает на необходимость повторного известкования во второй ротации севооборота для устранения неблагоприятного действия физиологически кислых минеральных удобрений.

10. Применение удобрений в севообороте по всем изучаемым системам экономически выгодно. Наибольший сбор и прибавка условных кормовых единиц получены <по повышенным дозам Г4РК на фоне последействия навоза. ^ Условный чистый доход в этом варианте составил 1095 руб/га, норма рентабельности —332%.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Анализ полученных нами экспериментальных данных, а также обобщение опубликованных материалов и опыта передовиков-картофелеводов (позволяет считать возможным рекомендовать колхозам и совхозам Пермской области:

1. Для получения высоких урожаев картофеля (более

200 ц/га) на дерново-ореднеподзолистых тяжел осугл инистых почвах в условиях севооборотов с клевером следует применять органо-минеральную систему удобрений с умеренными и повышенными дозами ЫРК или минеральную с повышенными дозами удобрений.

2. Для получения товарного картофеля сорта Искра в летнее время применение удобрений необходимо дифференцировать в зависимости ■ от предполагаемого срока уборки. При планировании уборки в конце июля (под картофель лучше вносить умеренные дозы МРК (КэоРбоКао). при уборке в середине и конце августа—эффективно применение повышенных ДОЗ уДОбренИЙ (К18оР]8оК1Ьо).

3. При использовании картофеля на пищевые цели лучше применять под «его умеренные дозы КРК на фоне навоза.

4. Данные тю выносу питательных веществ картофелем и в целом за ротацию севооборота всеми культурами могут быть использованы при составлении систем удобрения полевого севооборота на дерново-среднеподзолистой тяжелосуглинистой почве.

ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ СЛЕДУЮЩИЕ РАБОТЫ

1. Влияние повышенных доз удобрений на урожай и качество картофеля в севообороте. Труды. НИИСХ СВ, Киров, 1976 (в соавторстве с М. П. Петуховым иН. X. Дуд иной).

2. Экономическая эффективность применения удобрений в севообороте. В сб.: «Проблемы межхозяйственного кооперирования в условиях Северо-Востока Нечерноземной зоны РСФСР», Киров, .1977 (в'соавторстве с М. П. Петуховым и Н. X. Дудиной).

3. Удобрения и клубиеобразование у картофеля. Труды Пермского СХИ, т. 140, 1980.

4. Аминокислотный состав клубней картофеля в связи с применением удобрений. Труды Пермского С/И, т. 140, 1980.

5. Агротехника ранних сортов картофеля. Уральские нивы, 1980, 5.

Объем I1/« п, л.

.заказ 2205.

Тираж 100

Типография Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44