Михайлова Л.А., Алёшин М.А., Воронцова Л.С.

ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА имени академика Д.Н. Прянишникова

Влияние способов расчета доз минеральных удобрений на продуктивность и структуру урожая картофеля разных групп скороспелости

Во многих странах мира картофель является наиболее ценной продовольственной культурой для питания человека. Он служит сырьем для получения спирта, крахмала, другой продукции, используется на корм животным [7]. По переваримости органического вещества (83-97 %), он, как и кормовые корнеплоды стоит на первом месте среди растительных кормов. Общая кормовая ценность картофеля при урожае 15 т клубней и 3 т ботвы с 1 га составляет примерно 5,5 т кормовых единиц [1].

Валовые сборы картофеля в России в 2012 году достигали 29,5 млн тонн при урожайности 134,4 ц/га убранной площади. В 2013 году посевные площади картофеля составили 2,14 млн га, что, по расчетам ЗАО «Новый век агротехнологий», на 4,4% меньше, чем в 2012 году. По состоянию на 05 сентября 2013 года при урожайности 135,1 ц/га накопано 1,8 млн. тонн, в том числе в сельскохозяйственных предприятиях при урожайности 182,3 ц/га накопано 823,7 тыс. тонн. При сохранении существующих тенденций, урожай ожидается на уровне или немного ниже прошлогодних показателей [9]. Урожайность картофеля в Европейских странах (Великобритания, Голландия, Германия) составляет 300-400 ц/га.

В связи с этим, возникает необходимость разработки более эффективных технологий возделывания картофеля, базирующейся на максимальном использовании биологических особенностей сортов и рациональном применении удобрений.

Картофель отличается повышенными требованиями к количеству питательных веществ, необходимых для образования высокого урожая. В условиях большинства почв для получения средних урожаев он наиболее часто испытывает потребность в трех основных элементах питания – азоте, фосфоре и калии [5].

Оптимальные дозы азота для среднеспелых и позднеспелых сортов картофеля колеблются от 120 до 150 кг/га при условии сбалансированности с другими элементами питания. При внесении с удобрениями 120 кг азота на 1 га в среднем на 1 кг азота получают 50–60 кг клубней. На легких супесчанных почвах при достаточном количестве влаги эффективность может быть и выше [1].

Дозы фосфорных и калийных удобрений зависят от уровня обеспеченности почвы подвижными формами фосфора и калия [4].

При разработке современных систем удобрения картофеля, необходимо учитывать скороспелость сорта. Ранние сорта более отзывчивы на минеральные удобрения, так как они используют питательные вещества за более короткий период. Позднеспелые сорта лучше усваивают питательные вещества из органических удобрений и почвы.

Важнейшее условие получения высокого урожая и прибыли в картофелеводстве – подбор сортов для каждого хозяйства [3; 8].

Высокая продуктивность сорта при грамотной системе удобрения определяется рациональным сочетанием двух слагаемых: числа клубней на одно растение и массы каждого из них. Эти показатели обусловлены генетически, но второй из них (масса клубня) в значительной степени подвержен влиянию факторов внешней среды [2].

Цель наших исследований - проведение сравнительной оценки способов расчета доз минеральных удобрений для картофеля разных групп скороспелости.

Для достижения цели в 2012 г. на опытном поле УОХ «Липовая гора» был заложен 2-х факторный полевой опыт по следующей схеме:

Фактор А – сорт картофеля:

А₁ – Фреско (раннеспелый);

А₂ – Невский (среднеранний);

А₃ – Луговской (среднеспелый).

Фактор В – дозы минеральных удобрений, рассчитанные разными методами:

В₁ – без удобрений (контроль);

В₂ – среднерекомендуемые дозы с введением поправочных коэффициентов, учитывающих плодородие почвы (Фреско - N₅₀P₅₀K₁₁₀; Невский - N₁₀₀P₁₀₀K₁₁₀; Луговской - N₁₅₀P₁₅₀K₁₆₅);

В₃ – дозы, рассчитанные на дополнительную прибавку урожая клубней (N₁₀₈P₅₄K₃₆ (на прибавку 50 ц/га); N₁₃₅P₉₀K₅₄(на прибавку 100 ц/га) ; N₁₃₅P₉₀K₅₄ (на прибавку 150 ц/га) соответственно);

В₄ – дозы, рассчитанные на возмещение выноса элементов питания планируемой урожайностью (N₇₅P₃₀K₁₂₀; N₁₀₀P₄₀K₁₆₀; N₁₂₅P₅₀K₂₀₀ соответственно);

В₅ – дозы, рассчитанные на возмещение выноса планируемым урожаем с учетом плодородия почвы(N_67,5P₁₈K₃₆, N₉₀P₂₄K₄₈, N_112,5P₃₀K₆₀ соответственно).

Почва опытного участка дерново-мелкоподзолистая среднесуглинистая, имеет слабокислую реакцию среды (рН_KCl 5,5) пахотного слоя, среднюю обеспеченностью подвижными формами фосфора (94,0 мг/кг почвы) и повышенное содержание обменного калия (131,0 мг/кг).

В качестве удобрений в опыте использовались: мочевина (46,2 % N), простой суперфосфат (26 % Р₂О₅) и калий хлористый (60 % К₂О).

Уборка урожая проводилась вручную в три срока в зависимости от скороспелости сорта: Фреско – вторая декада августа, Невский - третья декада августа, Луговской – вторая декада сентября.

Урожайные данные опыта представлены в таблице 1.

1. Влияние доз элементов питания на урожайность картофеля, кг/10м²

Способ расчета доз NPK (В)	Сорт картофеля (А)			Среднее по В
	Фреско	Невский	Луговской
В1	17,7	27,4	46,6	30,6
В2	18,8	31,2	48,1	32,7
В3	25,6	34,2	48,5	36,1
В4	21,3	32,0	51,5	34,9
В5	21,9	32,8	50,7	35,1
Среднее по А	21,1	31,5	49,1
НСР05 для частных различий по А = 3,66; по В = 4,86 НСР05 для главных эффектов по А = 1,64; по В = 2,81

Проведенная математическая обработка урожайных данных позволила выявить следующие закономерности. Независимо от доз элементов питания, происходит достоверное увеличение урожая клубней картофеля в следующей сортовой последовательности: раннеспелый < среднеранний < среднеспелый. Достоверное влияние на продуктивность картофеля сортов Фреско и Невский от применения удобрений было отмечено при расчете доз – на получение дополнительной прибавки (В₃). Сорт Невский также дал достоверную прибавку при внесении доз, рассчитанных на возмещение выноса планируемым урожаем с учетом плодородия почвы (В₅). На среднеспелом сорте Луговской, отличающемся длительным вегетационным периодом и способностью в большей степени использовать элементы питания из почвы, достоверный уровень прибавки урожайности получен от использования доз минеральных удобрений рассчитанных на возмещение выноса (В₄).

Результаты урожайности изучаемых сортов в зависимости от вносимых доз элементов питания подтверждаются полученными данными структуры урожая.

Для определения структуры урожайности картофеля проводился отбор 5 кустов по диагонали каждой делянки опыта. В последующем, определялся фракционный состав клубней и масса каждой фракции, была измерена длина и масса ботвы, согласно методике представленной А.С. Пискуновым (2004). Клубни при этом разделяли на фракции (по массе): до 40 г, 40-80, более80 г. В последующем, каждая фракция отдельно подсчитывалась и взвешивалась. Показатели структуры урожайности представлены на рисунке 1.

Рис. 1. Влияние доз элементов питания на массу фракций клубней картофеля сорта Фреско, г/куст

Анализ фракционного состава клубней картофеля сорта Фреско показал, что наибольшую массу крупных клубней (1244,7 г/куст) получили при внесении доз элементов питания, рассчитанных на дополнительную прибавку (В₃). Независимо от дозы элементов питания масса мелкой фракции остается примерно на одном уровне, исключение составил вариант расчета на возмещение выноса (В₄), где она составила 98,3 г. Масса средней фракции увеличилась во всех вариантах с внесением элементов питания. Варианты расчета доз элементов питании на возмещение выноса (В₄) и на возмещение выноса с учетом плодородия почвы (В₅) не дали прибавок по массе крупной фракции клубней.

Рис. 2. Влияние доз элементов питания на фракционный состав клубней картофеля сорта Невский, г/куст

Данные фракционного анализа по сорту Невский показывают, что значительная прибавка (от 365,3 г до 774,0 г) была получена на всех вариантах. Наибольшую массу крупных клубней (1421,3 г/куст) получили при внесении доз, рассчитанных на дополнительную прибавку (В₃). Масса средней фракции, относительно контроля, больше в вариантах с внесением доз, рассчитанных на возмещение выноса (В₄) и на возмещение выноса с учетом плодородия почвы (В₅) (484,7 и 516,0 г/куст соответственно). Масса мелкой фракции (322,0 г/куст) превышает значение контроля лишь при внесении среднерекомендуемой дозы элементов питания (В₂).

Рис. 3. Влияние доз элементов питания на фракционный состав клубней картофеля сорта Луговской, г/куст

По результатам анализа фракций сорта Луговской заметно снижение массы крупных клубней при внесении дозы элементов питания, рассчитанной на возмещение выноса планируемым уровнем урожайности с учетом плодородия почвы (В₅) (1150,0 г/куст) относительно контрольного варианта (В₁) (1813,7 г/куст), что несколько противоречит полученному уровню урожайности. Наибольшая масса клубней крупной (2476,7 г/куст) и мелкой (743 г/куст) фракций была получена при внесении дозы элементов питания, рассчитанной на дополнительную прибавку урожая (В₃). Самая высокая масса средней фракции (607,0 г/куст) была получена в варианте расчета доз на возмещение выноса элементов питания (В₄).

Таким образом, анализ данных по фракционному составу клубней картофеля показал, что наибольшую прибавку клубней всех фракций в целом на каждом изучаемом сорте дал вариант внесения доз элементов питания на дополнительную прибавку (В₃). Сравнивая полученные показатели по сортам, можно отметить, что самую большую массу клубней имеет среднеспелый сорт Луговской.

По данным Г.Я. Елькиной (2006) сбор клубней картофеля зачастую обуславливается развитием наземной массы. Результаты биометрического анализа ботвы представлены в таблице 2.

2. Влияние доз элементов питания на биометрические показатели картофельной ботвы

Способ расчета доз NPK (В)	Сорт картофеля (А)						Среднее по В
	Фреско		Невский		Луговской
	длина, см	масса, г	длина, см	масса, г	длина, см	масса, г	длина, см	масса, г
В1	42,9	380,3	41,4	337,0	52,7	707,0	45,7	474,8
В2	44,9	470,0	46,8	727,0	60,0	1028,3	50,6	741,8
В3	51,1	682,7	52,2	784,3	69,7	1079,0	57,6	848,7
В4	50,8	411,7	54,5	621,0	72,0	981,0	59,1	671,2
В5	41,8	450,0	45,5	721,3	56,7	860,3	48,0	677,2
Среднее по А	46,3	478,9	48,1	638,1	62,2	931,1
НСР05 для частных различий для длины ботвы по А = 8,97; по В = 18,11 НСР05 для главных эффектов для длины ботвы по А = 8,10; по В = 5,18
НСР05 для частных различий для массы ботвы по А = 322,3; по В = 518,8; НСР05 для главных эффектов для массы ботвы по А = 232,0; по В =186,0

Анализ структуры урожая показал заметное отличие среднеспелого сорта Луговской по массе и длине ботвы от раннеспелого сорта Фреско и среднераннего – Невского. Полученные данные по массе и длине ботвы сорта Луговской значительно превышают показатели двух других сортов во всех вариантах опыта.

Достоверную прибавку массы ботвы получили на всех вариантах внесения расчетных доз элементов питания, чего нельзя сказать относительно ее длины. Достоверные различия получены только при внесении доз на дополнительную прибавку (В₃) и возмещение выноса (В₄).

На основании частных различий достоверное увеличение по длине ботвы наблюдается при внесении дозы элементов питания на возмещение выноса (В₄) у сорта Луговской. По фактору А, на основании частных различий, достоверную прибавку массы ботвы сорт Луговской относительно сорта Фреско дал по всем вариантам расчетных доз; относительно сорта Невский – только на контроле (В₁) и в варианте расчета на возмещение выноса (В₄).

Наиболее важным моментом при оценке эффективности использования удобрений в опыте, является определение прибавок урожая сельскохозяйственных культур от внесенных удобрений, представленной в таблице 2.

2. Агрономическая оценка применения удобрений

Способ расчета доз NPK (В)	Сорт (А)	Дозы элементов питания, кг д.в./га	Урожайность, т/га	Прибавка урожая, т/га	Окупаемость кг д.в удобрений прибавкой урожая, кг
В2	Фреско	N50P50K110	18,8	1,1	5,2
	Невский	N100P100K110	31,2	3,8	12,3
	Луговской	N150P150K165	48,1	1,5	3,2
В3	Фреско	N108P54K36	25,6	7,9	39,9
	Невский	N135P90K54	34,2	6,8	24,4
	Луговской	N135P90K54	48,5	1,9	6,8
В4	Фреско	N75P30K120	21,3	3,6	16,0
	Невский	N100P40K160	32,0	4,6	15,3
	Луговской	N125P50K200	51,5	4,9	13,1
В5	Фреско	N67.5P18K36	21,9	4,2	34,6
	Невский	N90P24K48	32,8	5,4	33,3
	Луговской	N112.5P30K60	50,7	4,1	20,2

На основании данных представленных в таблице 12, можно отметить, что наиболее высоко оплачивал прибавкой урожая внесенное количество элементов питания в большинстве изучаемых вариантов (В₃, В₄, В₅) – раннеспелый сорт Фреско. Максимальную окупаемость прибавкой урожая (39,9 кг/кг д.в.) по данному сорту получили в результате внесения доз элементов питания рассчитанных на дополнительную прибавку (В₃). В среднем по сортам, наибольшая окупаемость была получена при внесении доз элементов питания рассчитанных на возмещение выноса с учетом плодородия почвы (В₅).

Литература:

1. Авдеев, Ю.С. Влияние удобрений на качество клубней картофеля // Агрохимия. – 1991. – №3. С. 133-142.

2. Будин, К.З. Генетические основы селекции картофеля. Л.: Агропромиздат. - 1986. - 192 с.

3. Дорожкин Б.Н.Перспективные модели сортов картофеля для Западной Сибири и генетические источники их реализации / Б.Н. Дорожкин, Н.В. Дергачева, Л.С. Аношкина, А.Д. Сафонова, С.Н. Красников // Достижения науки и техники АПК. – 2007. № 7. – С. 11-14.

4. Кукреш Н.П. Влияние минеральных удобрений на урожайность и качество картофеля, Тр. ВИУА, 1980.

5. Писарев Б.А., Трофимец Л.Н. Семеноводство картофеля. – М.: Россельхозиздат, 1982. – 238 с.

6. Пискунов, А.С. Методы агрохимических исследований. – М.: КолосС, 2004. – 312 с.

7. Ториков В.Е. Влияние различных технологий возделывания на урожайность и структуру урожая различных сортов картофеля / В.Е. Ториков, М.В. Котиков, А.В. Богомаз // Вестник Брянской государственной сельскохозяйственной академии. – 2008. № 3 – С. 54-60.

8. Черемисин А.И. Селекционная и семеноводческая работа по картофелю в омской области / А.И. Черемисин, Н.В. Дергачева, Ю.С. Шмайлова // Достижения науки и техники АПК. – 2008. № 12. – С. 20-23.

9. http://www.agroxxi.ru/monitoring-selskohozjaistvennyh-tovarov/rossiiskii-rynok-kartofelja-v-1990-2013-gg.html (дата обращения: 28.01.2014)