Урожайность сортов картофеля в зависимости от доз минеральных удобрений

Выращивание картофеля как сельскохозяйственной культуры распространено во многих странах и в настоящее время практически нет такой точки на карте России, где бы ни выращивался картофель. Столь высокая востребованность объясняется тем, что почти в каждой семье имеет место ежедневное использование картофеля в пищу и картофелеводство на сегодняшний день стихийно рассеялось по индивидуальным садово-огородным участкам, где примерно 90% площади уделено возделыванию картофеля.

В последнее время площадь возделывания картофеля заметно сократились. Так в 1995 году она составляла 3,38 млн. га, а в 2007 году – 2,85 млн. га. За этот период средняя урожайность увеличилась со 118 ц/га до 129 ц/га. Таким образом, валовой сбор картофеля в России остается на прежнем уровне и составляет около 37 млн. т в год.

Картофель – культура требовательная к уровню минерального питания, поэтому темой исследования явилось изучение отзывчивости сортов картофеля на внесение различных доз минеральных удобрений.

Обзор литературы

Что такое картофель?

Картофель (лат.  Solánum tuberósum) — вид многолетних клубненосных травянистых растений из рода Паслён (Solanum) семейства Паслёновые (Solanaceae). Клубни картофеля являются важным продуктом питания, в отличие от ядовитых плодов.

Картофель клубненосный — травянистое растение, прямостоячее в молодом возрасте, но после отцветания полегающее. Стебли длиной 0,5-1,5 м, листья непарноперисторассеченные, обычно с 6-8 крупными опушенными листочками и находящимися между ними мелкими дольками. Из подземных листовых пазух отходят видоизмененные побеги (столоны), расширяющиеся на концах в клубни.

Корневая система мочковатая радиусом до 60 см проникает на глубину до 1,5 м.  Цветки образуются по 6-12 в соцветиях, венчик желтый, пурпурный или голубой. Опыление ветром или насекомыми, широко распространено самоопыление. Плод — шаровидная ягода, в спелом виде пурпурная, содержащая до 300 семян. Семена плоские, желтые или бурые, очень мелкие.

Формирование клубней начинается перед самым цветением и заканчивается в конце вегетационного периода. Анатомически они устроены, как обычный стебель, но с очень мощной сердцевиной, в которой запасается крахмал. На поверхности клубня, в углублениях, окаймленных листовым рубцом, лежат  т.  н.  глазки, несущие по 3-4 почки. Клубни имеют шаровидную или продолговатую форму; в пищу обычно идут те, которые достигли в длину 8-13 см.  Наружная их окраска бывает белой, желтой, розовой, красной или синей; внутренняя часть более или менее белая.

Биологические особенности.

Картофель размножают вегетативно — клубнями (и для целей селекции — семенами). Картофель плохо реагирует на температуру почвы ниже 7 - 8° и в то же время сильно угнетается уже при температурах почвы выше 25° С.

При высокой относительной влажности и температуре -1, -1,5°С чернеет и погибает ботва картофеля. Особенно неустойчивы к пониженным температурам молодые растения. Однако при медленном снижении температуры в растениях картофеля накапливаются сахара, что повышает их устойчивость к небольшим заморозкам (до 2 - 3°).

Клубни картофеля обычно не выносят температуры -1, -2°С, что связано прежде всего с высоким (до 75% и более) содержанием в них воды. Однако в отдельные годы благодаря постепенному охлаждению клубней в осеннее время и накоплению в них значительного количества сахара (иногда до 8%) они могут даже перезимовать в почве. Перезимовавшие клубни обычно рано пробуждаются, трогаются в рост и часто становятся местом временного обитания насекомых-вредителей (жуков, тлей), а в дальнейшем засорителем посева последующей культуры. Такое явление можно часто наблюдать при посадке картофеля в холодную, переувлажненную почву или, наоборот, в слишком сухую почву при температуре выше 25°С. Нормальное прорастание клубней картофеля отмечается при температуре почвы 7 - 8°С, но оптимальная для прорастания температура 18 - 20°С.

Лучшее клубнеобразования в средней полосе происходит при температуре почвы 16 - 19°С, что примерно соответствует температуре воздуха 21 - 25°С.

При снижении температуры рост клубней задерживается, а при 2°С прекращается.

Картофель — растение, требовательное к влажности почвы. Потребность во влаге изменяется у картофеля по фазам роста. Критическим периодом является фаза начала цветения. Недостаток влаги в почве в этот период приводит к сильному снижению урожая клубней картофеля. Даже кратковременные засухи в фазу бутонизации снижают урожай клубней на 17 - 23%.

По современной фотопериодической классификации растений культурные сорта картофеля относят к количественно короткодневным растениям, т. е. к таким, для развития которых короткий день не является строго обязательным, но в условиях средних широт ускоряет их развитие. У различных сортов картофеля количественная реакция на длину дня бывает разной.

Существенное влияние на урожай и его качество оказывает направление рядков. При северо-южном, северо-западном и юго-восточном направлениях рядков растения равномернее освещаются в течение дня по сравнению с западно-восточным. При северо-южном направлении рядков, например, урожай картофеля повышается на 16 - 20 ц. с 1 га, а крахмалистость клубней на 1 - 2%.

Лучшие для картофеля почвы — чернозёмы, дерново-подзолистые, серые лесные, осушенные торфяники; по механическому составу — супеси, лёгкие и средние суглинки. Оптимальная реакция почвенной среды (рН) 5,5−6,0.

Особенности минерального питания

Так как корневая система картофеля отличается высокой потребностью в кислороде в период активного клубнеобразования, лучшими для картофеля являются почвы легкого и среднего гранулометрического состава. Вследствие физиологических особенностей – слабо-развитой корневой системы и потребности в высоком выносе питательных веществ с единицы площади – картофель является культурой требовательной к условиям питания. Так, 30 т картофеля выносят с 1 га 160 кг азота, 60 кг фосфора и 300 кг калия.

Наибольшее количество питательных веществ поглощается скороспелыми сортами картофеля во время бутонизации и цветения, а средне- и позднеспелыми - в период интенсивного роста ботвы и начала клубнеобразования. Достаточное снабжение растений всеми основными элементами питания в этот период имеет исключительное значение для формирования урожая. Избыточное, особенно одностороннее, питание азотом вызывает израстание в ботву и задерживает клубнеобразование. На образование клубней используются питательные вещества, как поступающие в этот период из почвы и удобрения, так и ранее накопленные в ботве. Вследствие реутилизации питательных веществ к моменту уборки картофеля в клубнях содержится около 80 % азота, 90 % фосфора и практически весь калий.

Картофель – калиелюбивое растение. Хлорсодержащие калийные удобрения снижают накопление крахмала в клубнях, снижая его выход на 2−3%, поэтому под картофель рекомендуется вносить сульфатные формы калийных удобрений, которые способствуют повышению содержания крахмала в клубнях картофеля на 0,5−0,6%.

Основные сорта, выращиваемые в Пермском крае

В Пермском крае в реестр районированых сортов картофеля включены семь ранних: Весна, Пушкинец, Фреско, Алена, Ред Скарлетт, Удача, Весна белая; шесть среднеранних: Невский, Свитанок Киевский, Санте, Елизавета, Чародей, Виза; один среднеспелый: Луговской; один среднепоздний: Голубизна.

Современному сельскому хозяйству требуется высокоурожайные, пластичные сорта картофеля, отзывчивые на внесение удобрений, пригодные для механизированного возделывания и уборки; устойчивые к болезням и вредителям, с хорошей лежкостью и определёнными столовыми, кулинарными и пищевыми качествами, имеющие хорошую форму клубней с поверхностными глазками.

Различные по скороспелости сорта отличаются по отзывчивости на внесение удобрений. Скороспелые сорта имеют менее мощную ботву, чем поздние, берут из почвы для образования клубней относительно меньше питательных веществ и более экономно их расходуют. Повышенная отзывчивость ранних сортов на минеральные удобрения, в сравнении с поздними, объясняется тем, что у первых ботва не "жирует" при внесении повышенных доз.В свою очередь повышенные доз минеральных удобрений, к примеру, азотных, приводит снижению содержания крахмала в клубнях картофеля, что ведёт к снижению качества продукции. При высоком уровне азотного питания быстрорастущая надземная масса растении картофеля расходует большее количество углеводов, а их синтез может быть недостаточен для одновременного обеспечения процессов интенсивного роста и накопления крахмала в клубнях.

Крахмалистость тесно связана со скороспелостью. Как правило, ранние сорта содержат меньше крахмала, чем среднеспелые и поздние. Для того чтобы обезопасить производителя картофеля от возможных неурожаев, по причине неблагоприятных погодных условий можно порекомендовать возделывать в хозяйстве не один сорт, а несколько. Притом желательно разных групп по скороспелости.

Экспериментальная часть

Цели и задачи исследований

Целью данной работы является выявление биологической урожайности и пластичности сортов картофеля, изучение их роста и развития растений в период вегетации в зависимости от уровня минерального питания растений.

В связи с поставленной целью в задачи исследования входило:

1) изучить почвы опытного участка;

2) агрохимический анализ почв до закладки опыта;

3) провести фенологические наблюдения;

4) изучить процесс клубнеобразование картофеля;

5) выявить оптимальные дозы удобрений.

Методика и условия проведения исследований

Методика проведения исследований

Исследования проводили в ООО «Беляевка» Оханского района Пермского края в 2009г.

Опыт двухфакторный, фактор А – доза удобрений, фактор В – сорт. Повторность в опыте четырехкратная. Общая площадь делянки – 45 м2. Площадь делянки в динамических копках – 5 м2, при уборке – 10 м2.

Схема опыта:

1) контроль – без удобрений

2) N100P150K200 (N:P:K = 1:1,5:2) – на прибавку урожая 100 ц

3) N150P150K200 (N:P:K = 1:1:1,3) – то же + 50 кг азота

4) N150P225K300 (N:P:K = 1:1,5:2) – на прибавку урожая 150 ц

5) N200P225K300 (N:P:K = 1:1,3:1,5) – то же + 50 кг азота

6) N200P300K400 (N:P:K = 1:1,5:2) – на прибавку урожая 200 ц

7) N250P300K400 (N:P:K = 1:1,2:1,6) – то же + 50 кг азота

Удобрения на делянки вносились вручную под фрезерование в виде диаммофоски (N-10 : Р2О5-26 : К2О-26%), аммиачной селитры (N-34%) и калия хлористого (К2О-60%).

В опыте изучалась два среднеранних сорта: Невский (стандарт), Джелли.

Описание сортов:

Невский (Северо-Западный НИИСХ).

Сорт универсального назначения.

Высокоурожайный - до 700 кг с сотки. Крахмалистость 11. 15%. Содержание белка 2%. Вкусовые качества от средних до хороших. Масса клубня 86. 110 г. Сорт салатного типа. Лёжкость хорошая.

Куст прямостоячий, компактный низкий. Стебли сильно ветвистые. Листья светло зеленые, матовые, со слабым жилкованием. Цветки белые.

Клубни округло-овальные, белые. Кожура гладкая, глазки мелкие розовые. Мякоть клубня белая не темнеющая.

Отличается полевой устойчивостью к фитофторозу. Относительно устойчив к вирусным болезням. Устойчив к раку. Не переносит обламывания ростков при посадке в холодную почву.

Ценность сорта: высокая урожайность, пластичность, полевая устойчивость к фитофторозу.

Джелли (патентообладатель: EUROPLANT PFLANZENZUCHT GMBH)

Сорт столового назначения.

Товарная урожайность - 156-292 ц/га, максимальная урожайность - 335 ц/га. Масса товарного клубня 84-135 г. Содержание крахмала 13,4-17,8%. Вкус хороший и отличный. Товарность 88-97%. Лежкость 86%.

Растение высокое, промежуточного типа, от полупрямостоячего до раскидистого. Лист среднего размера до большого, от промежуточного до открытого типа, зеленый. Волнистость края средняя. Венчик среднего размера, белый. Клубень овальный с мелкими глазками. Кожура гладкая и слегка шероховатая, желтая. Мякоть темно-желтая.

Устойчив к возбудителю рака картофеля и к золотистой картофельной цистообразующей нематоде. По данным ВНИИ фитопатологии, умеренно восприимчив по ботве и клубням к возбудителю фитофтороза.

Ценность сорта: высокие вкусовые качества.

Подготовка почвы на опытном участке включала в себя следующие мероприятия:

1) зяблевая вспашка на 18-20 см (Multi master 1826 ET)

2) ранневесеннее боронование (БЗТС – 1,0)

3) фрезерование на глубину 14-16см (ZIRKON)

Посадку проводили картофелесажалкой GL – 34T с протравливанием (Максим, Актара). Схема посадки 75х25 см. Площадь питания одного растения 0,1875 м (53 тыс. клубней на 1 га).

При появлении первых всходов проведена междурядная обработка с нарезкой гребней (GF – 75-4).

Во время вегетации проводились обработки гербицидами, фунгицидами и инсектицидами (Рап, Танос, Актара).

Уборка производилась вручную.

Почвы опытного участка

В почвенном разрезе вниз по профилю почвы снижается содержание гумуса, увеличивается рН, сумма поглощенных оснований. Высокое содержание калия и фосфора отмечено в горизонтах В1 23,2 и 48,7 мг/100г почвы и В2 24,8 и 55,3 мг/100г почвы . Это можно объяснить вымыванием элементов питания из пахотного горизонта и накоплением их в нижележащих горизонтах.

В целом, по агрохимическим показателям почва является окультуренной и благоприятной для возделывания картофеля.

К моменту уборки на всех вариантах опыта сорт Невский имел более высокое содержание нитратов, которое увеличивается с увеличение дозы вносимых удобрений. Начиная с пятой дозы, количество нитратов превышает ПДК. В клубнях картофеля сорта Джелли содержание нитратов находится на гораздо более низком уровне, и не превышает ПДК ни на одном из вариантов.

Таким образом, на основании проведенного опыта можно сделать следующие выводы:

• растения картофеля, выращиваемые на делянках с внесением удобрений, заметно отличались от растений, выращиваемых без удобрений; они имели более мощное развитие, большее число стеблей, листьев;

• урожайность клубней картофеля напрямую зависит от количества удобрений; наибольшая урожайность наблюдалась на 4, 5 и 6-ом вариантах опыта (до 460 ц/га) к моменту уборки;

• на всех вариантах опыта урожайность клубней картофеля сорта Джелли была почти в 2 раза выше стандарта сорта Невский;

• наибольшее содержание сухого вещества было на вариантах без внесения удобрений, но за счет повышения урожайности общий сбор сухого вещества с единицы площади был большим на вариантах с внесением удобрений;

• содержание нитратов в клубнях картофеля не превышало ПДК у сорта Джелли ни на одном из вариантов; у стандарта сорта Невский на вариантах 5, 6 и 7 содержание нитратов было выше нормы.

Заключение

Исходя из данных полученных в ходе полевого опыта можно рекомендовать применение минеральных удобрений для сорта Невский на уровне N150P225K300 и для сорта Джелли - N200P225K300.