|
ІНСТИТУТ РОСЛИННИЦТВА ім. В. Я. ЮР'ЄВА УААН
ПРОЦЬ Роман Романович
УДК 635.21:631.895:631.51.021
УРОЖАЙНІСТЬ І ЯКІСТЬ КАРТОПЛІ ЗАЛЕЖНО ВІД НОРМ, ВИДІВ ДОБРИВ ТА ГЛИБИНИ ЇХ ЗАРОБКИ В УМОВАХ ЗАХІДНОГО ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ
06.01.09 – рослинництво
Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата сільськогосподарських наук
Харків - 2001
Дисертацією є рукопис.
Роботу виконано в Інституті землеробства і тваринництва західного регіону УААН.
Науковий керівник: кандидат сільськогосподарських наук,
старший науковий співробітник
ІЛЬЧУК Лідія Андріївна,
Інститут землеробства і тваринництва західного регіону,
завідувач лабораторії картоплярства.
Офіційні опоненти: доктор сільськогос наук,
старший науковий співробітник
КОСТРОМІТІН Віктор Михайлович,
Інститут рослинництва ім. В. Я. Юр'єва УААН,
головний науковий співробітник
кандидат сільськогосподарських наук, доцент
МЕЩЕРЯКОВ Євген Петрович,
Харківський державний аграрний університет
ім. В. В. Докучаєва,
доцент кафедри рослинництва
Провідна установа: Інститут картоплярства УААН,
смт Немішаєве, Київської області
Захист відбудеться 24.04.2001р. о 13 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.366.01 Інституту рослинництва ім. В. Я. Юр'єва, 61060, м. Харків, проспект Московський, 142, тел. 92-23-78
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту рослинництва ім. Юр'єва, м. Харків, проспект Московський, 142
Автореферат розісланий 22.03.2001 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради Петренкова В. П.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Практично в усіх європейських країнах вчені ведуть наукові дослідження з питань підвищення врожайності картоплі й поліпшення її якості, одночасно розробляючи нові, інколи альтернативні способи обробітку грунту, садіння, догляду за насадженнями, а також досліджуючи нові технологїї вирощування картоплі.
У комплексі заходів щодо підвищення врожайності картоплі важливу роль надають ефективному використанню органічних і мінеральних добрив. У звўязку із зміною форм власності, роздробленням великих і утворенням фермерських господарств, особливо відчутною є нестача гною. Внесення ж достатньої його кількості значно підвищує не лише врожайність картоплі, але й її собівартість.
Оранка на глибину 23–25 см (рекомендована глибина оранки для зони західного Лісостепу) зменшує родючість верхнього шару грунту (13–15 см) з якого формуються гребені, знижує його біологічну активність. Крім того, якщо застосовувати глибоку заробку органічних добрив, то вона спричиняє не гумусоутворення, а бродіння з виділенням шкідливих для росту й розвитку картоплі, речовин.
Високі затрати на вирощування картоплі, нестача органічних добрив та низька ефективність їх використання диктують потребу в пошуку альтернативних рішень щодо прийомів і способів її вирощування.
Звўязок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація є складовою частиною тематичного плану науково-дослідної роботи лабораторії селекції, насінництва та технології вирощування картоплі (тепер картоплярства) Інституту землеробства і тваринництва західного регіону УААН, тему передбачено координаційним планом УААН і виконано відповідно до завдання №UA 01001634Р.
Мета і задачі дослідження. Метою наших досліджень було встановити можливості одержання високих урожаїв картоплі з хорошими якісними показниками бульб сортів різних груп стиглості за часткової або повної заміни гною сидератами та підвищення ефективності використання органічних добрив.
У задачі досліджень входило вирішення таких питань:
- визначити оптимальне поєднання мінеральних добрив, гною та сидератів для різних глибин їх заробки щоб досягти максимальної врожайності бульб картоплі сортів різних груп стиглості;
- встановити дію та взаємодію таких факторів, як сорт, норми та види добрив, глибини заробки органічних добрив;
- визначити вплив досліджуваних факторів на ріст і розвиток рослин картоплі та формування врожаю бульб;
- визначити вплив умов вирощування на фотосинтетичну діяльність рослин картоплі;
- встановити вплив норм, видів добрив і глибини їх заробки на біологічну активність орного шару грунту та забурўяненість насаджень;
- визначити вплив досліджуваних факторів на ураженість рослин збудниками хвороб;
- визначити зміни біохімічного складу бульб залежно від агротехнічних факторів;
- встановити окупність внесених добрив;
- визначити економічну та енергетичну ефективність залежно від норм, видів добрив, глибини оранки та біологічних особливостей сорту.
Об'єкт дослідження – культура картоплі.
Предмет дослідження – врожай та якісні показники картоплі залежно від норм, видів добрив та глибини їх заробки.
Методи дослідження– польовий дослід закладали методом розщеплених ділянок.
Бурўяни обліковували кількісно-ваговим методом на майданчиках площею 0,25 м2 у чотирьох місцях ділянки в двохразовій повторності. Обліки проводили в три строки: І – фаза сходів, ІІ – бутонізації, ІІІ – після відмирання бадилля.
Фенологічні спостереження - відмічали фази (сходів, бутонізації, цвітіння, відмирання бадилля).
Динаміка наростання надземної маси: висоту рослин встановлювали заміром їх від рівня грунту до квітконіжки стебла, а масу бадилля та листя - ваговим методом.
Динаміку накопичення врожаю бульб визначали ваговим методом, вміст крохмалю та сухої речовини - за методом Щербакова, нітратів у бульбах – іоноселективним нітратним електродом; площу листкової поверхні – методом зважування висічок з листків; вмісту хлорофілу - за методом Годнєва (у фазі бутонізації - цвітіння); фотосинтетичний потенціал (ФП), (млн. м2Чдіб гектара насаджень) і чисту продуктивність фотосинтезу (ЧПФ) – (г сухої речовини бульб на 1 м2 листкової поверхні за добу) – за методом Ничипоровича.
Ступінь ураження рослин фітофторозом і макроспоріозом визначали в відсотках ураженої поверхні листків зразка й користувалися пўятибальною системою, відповідно до "Методичних рекомендацій для проведення досліджень з картоплею".
Облік урожаю проводили ваговим методом у кожній ділянці. Дані обробляли методом дисперсійного аналізу для багатофакторного досліду.
Структуру врожаю, товарність бульб визначали під час збирання.
Після збирання врожаю визначали: вміст крохмалю та сухої речовини – за методом Щербакова, сирий протеїн – за методом Барнштейна, вміст вітаміну С – за методом Муррі, нітратів – іоноселективним нітратним електродом, амінокислотний склад – методом іонообмінної хроматографії за допомогою автоматичного аналізатора НД - 1200 Е, кулінарні якості бульб – дегустаційним методом.
Агрохімічний аналіз грунту проводено згідно з загальноприйнятою методикою: гумус визначали за методом Тюріна, рН сольової витяжки – потенціометричним методом, гідролітичну кислотність – за методом Каппена, азот – за методом Кўєльдаля, рухомий фосфор – за методом Чірікова, обмінний калій – за методом Кірсанова.
Біологічна активність грунту (целюлозолітичну) визначали за методикою, описаною Мішустіним та Петровою (1963).
Економічну ефективність досліджуваних факторів визначали за методичними рекомендаціями описаними В. І. Агієнко та А. В. Крисальним, а енергетичну В. В. Коринцем та А. Ф. Козовцевим (1986).
Наукова новизна одержаних результатів. В умовах західного Лісостепу вперше розроблені елементи ресурсозберігаючої технології для сортів картоплі різних груп стиглості.
Встановлено оптимальну глибину заробки органічних добрив на дерново-підзолистих грунтах для формування максимального врожаю бульб.
Встановлено можливість одержання високих урожаїв картоплі з добрими якісними показниками, частково або повністю заміняючи гній сидератами.
Визначено оптимальне поєднання факторів, за яких отримуємо в урожаї найвищу окупність внесених добрив і приріст енергії.
Практичне значення одержаних результатів. Запропоновано науково обгрунтовані елементи ресурсозберігаючої технології вирощування картоплі, які забезпечують високий урожай бульб з добрими якісними показниками для сортів різних груп стиглості.
Результати наукових досліджень використано в написанні рекомендацій "Стабільний урожай картоплі в господарствах різних форм власності".
Виробничі перевірки та випробування наукової розробки проводилися в 1997-1998 рр. У 1997 р. - виробнича перевірка в агрофірмі імені Грушевського Заліщицького району Тернопільської області на площі 10 га та в дослідному господарстві "Грусятичі" Жидачівського району Львівської області на площі 5 га. У 1998 р. здійснено виробниче випробування в селянській спілці "Зоря" Горохівського району Волинської області на площі 25 га. Результати виробничих перевірок та випробування підтверджено актами про виконання наукової розробки.
Особистий внесок здобувача. Дисертаційну роботу виконано самостійно. Організацію та проведення досліджень, статистичну обробку результатів, їх аналіз і теоретичне обгрунтування автор виконав особисто. Впровадження розробок у виробництво здійснювалося за його участю та безпосереднім керівництвом.
Апробація результатів дисертації. Результати наукових досліджень обговорено на науково-практичній конференції молодих учених і спеціалістів "Наукові основи ведення картоплярства України в ринкових умовах" (Немішаєве, 1996 р.), на засіданнях науково-координаційної ради з проблем картоплярства при Інституті картоплярства УААН (Немішаєве, 1995-1997 рр.), методичної ради з питань рослинництва Інституту землеробства і тваринництва західного регіону УААН (Оброшино, 1995-1997 рр.).
Публікацї. За темою дисертації опубліковано 4 наукових праці. Результати наукових досліджень використано в написанні рекомендацій "Стабільний урожай картоплі в господарствах різних форм власності". На основі наукової розробки одержано позитивне рішення на патент "Спосіб удобрення картоплі".
Структура дисертації. Дисертаційну роботу викладено на 164 сторінках. Вона складається зі вступу, 7 розділів, висновків, пропозиції виробництву, списку використаних джерел, додатків. Робота містить 44 таблицi й 12 ілюстрацій. У списку використаних джерел 395 найменувань, з них 51 - іноземних авторів.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ
ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ
Проаналізовані результати досліджень у минулому з питань впливу гною, мінеральних добрив, глибини оранки та сидератів на врожай картоплі та біохімічний склад бульб. На основі цього аналізу ми визначили питання, які ще недостатньо висвітлені, й обгрунтували потребу їх подальшого вивчення.
МІСЦЕ, УМОВИ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ
Досліди проведено в 10 пільній сівозміні лабораторії селекції, насінництва та технології вирощування картоплі Інституту землеробства і тваринництва західного регіону УААН, який росташований у Пустомитівському районі Львівської області. Польові досліди ми проводили на сірих опідзолених легкосуглинкових грунтах західного Лісостепу. Агрохімічні показники орного шару були такими: вміст гумусу 1,6–1,8%, рН сольової витяжки 4,8–5,4, гідролітична кислотність 2,8–3,2 мг.екв. на 100 г грунту, ступінь насичення основами 76 – 77,5 %, легкогідролізований азот 4,2 – 4,7, рухомий фосфор 5,1–6,2, обмінний калій 6,4–7,1 мг на 100 г грунту.
Експериментальну роботу проведено шляхом польових і лабораторних досліджень постановкою досліду за такою схемою:
І. Норми й види добрив:
1). Без добрив (контроль);
2). 60 т/га гною;
3). Сидерати;
4). Сидерати + 30 т/га гною;
5). 60 т/га гною + N90P90K90 (варіант рекомендований для зони західного Лісостепу);
6). Сидерати + N90P90K90;
7). Сидерати + 30 т/га гною + N90P90K90.
ІІ. Глибина заробки органічних добрив:
1). Добрива заробляли на глибину 13–15 см;
2). Добрива заробляли на глибину 23–25 см (глибина заробки рекомендована для зони західного Лісостепу).
Дослідження проводили з двома районованими сортами: середньораннім – Водограй і середньостиглим – Слава.
Площа ділянок: І порядку (сорт) – 548,8 м2, ІІ порядку (глибина заробки органічних добрив) – 274,4 м2, ІІІ порядку (норми й види добрив) – 39,2 м2. Повторність варіантів досліду чотириразова.
Мінеральні добрива вносили у вигляді нітроамофоски. Використовували гній ВРХ із вологістю 71,8% та вмістом поживних елементів у сухій масі: загального азоту - 2,34%, Р2О5 – 1,3%, К2О – 2,2%. Сидерати – олійна редька сорту Радуга, посів післяжнивний. Перед посівом сидерату вносили 30 кг/га д. р. NPK. Сидерати приорювали у фазі початку утворення бобиків. На час приорювання маса сидерату становила 35 т/га із вологістю 88,3% та вмістом поживних речовин у сухій масі: загального азоту 3,1%, Р2О5 – 1,4%, К2О – 4,2%. Агротехніка, боротьба з шкідниками та хворобами – загальноприйнята для зони західного Лісостепу України.
БІОЛОГІЧНА АКТИВНІСТЬ ГРУНТУ ТА ЗАБУР'ЯНЕНІСТЬ НАСАДЖЕНЬ КАРТОПЛІ ЗАЛЕЖНО ВІД НОРМ, ВИДІВ ДОБРИВ ТА ГЛИБИНИ ЇХ ЗАРОБКИ
Результати досліджень активності целюлозолітичних мікроорганізмів свідчать, що з підвищенням рівня живлення відсоток розкладу лляної тканини зростає (табл. 1).
Найбільш активний процес мінералізації як на насадженнях середньораннього сорту Водограй, так і середньостиглого сорту Слава проходив на варіанті, де до 30 т/га гною і сидерату додавали мінеральні добрива в нормі N90P90K90. Такий спосіб удобрення порівняно з контролем (без добрив) збільшував розклад лляної тканини в грунті на 19–20 %. На 2–5 % меншою була целюлозолітична активність мікроорганізмів на варіантах, де до 60 т/га гною додавали мінеральні добрива в нормі N90P90K90.
У цілому за роки досліджень біологічна активність грунту на насадженнях сорту Водограй була в середньому на 4% вищою ніж на насадженнях середньостиглого сорту Слава.
Обліки засвідчили, що забур'яненість насаджень була різною як за видовим складом, так і за кількістю бур'янів. В основному переважали однорічні бур'яни (ромашка непахуча, галінсога дрібноквіткова, лобода біла та ін.). З багаторічних траплялися берізка польова, пирій повзучий, осот польовий, подорожник.
Сидерати мали значний вплив на забур'яненість насаджень. На варіантах, де як вид органічного добрива використовували лише сидерати, забур'яненість насаджень картоплі зменшувалася порівняно з контролем (без добрив) на 20–37%. Після заорювання лише сидерату та сидерату + N90P90K90, забур'яненість насаджень картоплі порівняно з іншими варіантами була найменшою, що свідчить про позитивну дію зеленого добрива на рівень забур'яненості, зокрема редьки олійної.
Таблиця 1
Целюлозолітична активність мікроорганізмів грунту залежно від норм, видів добрив та глибини їх заробки,%, середнє за 1995 – 1997 рр.
Норми й види добрив Глибина заробки органічних добрив, см Середнє залежно
13 – 15 23 – 25 від норм і видів добрив
Водограй Слава Водограй Слава
Контроль (без добрив) 41 39 35 34 37
60 т/га гною 47 46 44 42 45
Сидерати 43 43 40 40 42
Сидерати + 30 т/га гною 50 48 46 44 47
60 т/га гною + N90P90K90 56 53 53 50 53
Сидерати + N90P90K90 51 50 47 46 49
Сидерати + 30 т/га гною + N90P90K90 60 58 55 53 57
Середнє залежно від глибини заробки орга-нічних добрив 49 45 -
Вищою ніж на контролі (без добрив) забур'яненість була на варіантах, де вносили 60 т/га гною і 60 т/га гною + N90P90K90. За такого удобрення кількість бур'янів зростала відповідно на 4,5–10,9 та 2,0–6,6%.
Зменшення глибини заробки гною та сидерату з 23–25 до 13–15 см призвело до збільшення забур'яненості (в середньому на 11–13% залежно від сорту).
РІСТ І РОЗВИТОК РОСЛИН КАРТОПЛІ ЗАЛЕЖНО ВІД НОРМ, ВИДІВ ДОБРИВ ТА ГЛИБИНИ ЇХ ЗАРОБКИ
Результати вивчення впливу норм, видів добрив та глибини їх заробки на максимальну висоту стеблестою та вегетативну масу картоплі підтвердили, що найбільшу позитивну дію на надземну частину стебла мають добрива. Максимальна висота стеблестою (58 см) та вегетативну масу (236 ц/га) спостерігалась на варіанті, де заорювали сумісно сидерати і 30 т/га гною та вносили мінеральні добрива в нормі N90P90K90 д. р. Це відповідно на 17 см та 135 ц/га більше ніж на контролі (без добрив). Розвиток картоплиння залежав від глибини заробки органічних добрив. Внаслідок зменшення глибини заробки гною та сидератів з 23-25 до 13-15 см, висота рослин сорту Водограй зростала на 1,1, а сорту Слава - на 1,5 см, вегетативна маса - відповідно на 13,7 ц/га та 10,5 ц/га.
У наших дослідах листковий індекс середньораннього сорту Водограй залежно від рівнів живлення становив 2,4–3,5 м2 /м2, а в середньостиглого сорту Слава 2,5–3,8 м2/м2 (табл. 2).
Таблиця 2
Листковий індекс картоплі залежно від видів, норм добрив та глибини їх заробки, м2/м2, середнє за 1995 – 1997 рр.
Норми й види добрив Сорти картоплі
Водограй Слава
Глибина заробки добрив, см Глибина заробки добрив, см
13 – 15 23 - 25 13 - 15 23 – 25
Контроль (без добрив) 2,5 2,4 2,5 2,5
60 т/га гною 2,9 2,8 3,0 2,9
Сидерати 2,7 2,6 2,9 2,8
Сидерати + 30 т/га гною 2,9 2,9 3,2 3,0
60 т/га гною + N90P90K90 3,3 3,2 3,5 3,4
Сидерати + N90P90K90 3,2 3,1 3,4 3,3
Сидерати + 30 т/га гною + N90P90K90 3,5 3,4 3,8 3,5
У середньому листковий індекс сорту Слава був на 0,1–0,2 м2/м2 більшим, ніж у сорту Водограй.
Внаслідок заорювання 30 т/га гною й сидерату та внесення мінеральних добрив N90P90K90 д. р. листковий індекс був максимальним і становив у сорту Водограй 3,4–3,5 м2/м2 та 3,5–3,8 м2/м2 у сорту Слава, що відповідно на 1 м2/м2 та 1,8 м2/м2 більше, ніж на контролі (без добрив).
Слід відзначити, що внаслідок оранки на глибину 13–15 см листковий індекс був на 0,1–0,2 м2/м2 більшим порівняно з оранкою на глибину 23–25 см.
У наших дослідженнях на фотосинтетичний потенціал (ФП) значний вплив мали способи удобрення та сорт картоплі.
Залежно від варіантів вирощування ФП сорту Водограй становив 1,29–1,79 млн. м2Чдіб/га, а середньостиглого сорту Слава 1,73–2,45 млн. м2Чдіб/га. Найбільший вплив на ФП мали мінеральні добрива. Внаслідок внесення органічних добрив разом з мінеральними в нормі N90P90K90 д. р. ФП зростав на 0,24–0,27 млн. м2Чдіб/га, а порівняно з контролем (без добрив) сумісне використання мінеральних і органічних добрив сприяло його збільшенню на 0,38–0,54 млн. м2Чдіб/га. Максимальним ФП був на варіанті де заорювали сидерати й 30 т/га гною та вносили мінеральні добрива в нормі N90P90K90. За такого удобрення ФП сорту Водограй становив 1,73–1,79, а сорту Слава 2,37–2,45 млн. м2Чдіб/га.
Ми спостерігали незначне зростання ФП за рахунок зменшення глибини заробки органічних добрив. Внаслідок заробки гною й сидерату на глибину 13–15 см ФП зростав на 0,03 млн. м2Чдіб/га в сорту Водограй і на 0,08 млн. м2Чдіб/га в сорту Слава порівняно з заробкою на глибину 23–25 см.
ФП середньостиглого сорту Слава становив 2,12 млн. м2Чдіб/га, що на 0,58 млн. м2Чдіб/га більше порівняно з середньораннім сортом Водограй.
УРОЖАЙНІСТЬ КАРТОПЛІ ЗАЛЕЖНО ВІД ТЕХНОЛОГІЧНИХ ФАКТОРІВ
У наших дослідженнях оптимальні умови удобрення для обох сортів картоплі були на варіанті, де сидерат та 30 т/га гною заорювали на глибину 13–15 см і вносили мінеральні добрива в нормі N90P90K90.
За такого удобрення врожайність бульб сорту Водограй в середньому за роки досліджень становила 268 ц/га (табл. 3), а сорту Слава – 293 ц/га (табл. 4).
На варіанті 60 т/га гною + N90P90K90 рівень врожаю бульб, незважаючи на додаткові затрати, знижувався порівняно з оптимальним варіантом удобрення на 14 % у сорту Водограй і на 5 % у сорту Слава.
Використання органічних добрив без мінеральних зменшувало врожайність бульб картоплі, проте на варіанті 30 т/га гною + сидерат урожайність була досить високою, а саме 210 ц/га у сорту Водограй та 237 ц/га у сорту Слава, що дає можливість рекомендувати його для вирощування екологічно-чистої продукції.
Зменшення глибини оранки з 23–25 до 13–15 см збільшувало врожй. У 1995 р. він зріс від цього агрозаходу у середньому по варіантах на 18 ц/га в сорту Водограй і на 11 ц/га в сорту Слава, у 1996 р.- на 19 та 16 ц/га і в 1997 р.- на 13 та 15 ц/га відповідно до сорту.
У цілому за роки досліджень урожайнішим був середньостиглий сорт Слава (в середньому 223 ц/га проти 199 ц/га в сорту Водограй).
Товарність бульб зростала із збільшенням рівнів живлення. За удобрення сидерат + 30 т/га гною + N90P90K90 вихід товарних бульб був максимальним і становив у сорту Водограй 93,2%, а в сорту Слава - 94,4%, що відповідно на 5,5 та 6,7% більше, ніж на контролі (без добрив). Внаслідок зменшення глибини заробки з 23-25 до 13-15 см питома вага товарних бульб зростала на 2,8–3,1 %.
Таблиця 3
Урожайність картоплі середньораннього сорту Водограй залежно від норм, видів добрив та глибини їх заробки, ц/га.
Норми й види добрив (фактор А) Глибина заробки органічних добрив, см (фактор Б)
13-15 23–25
1995 1996 1997 Сер. за 1995-97 рр. 1995 1996 1997 Сер. за 1995-97 рр.
Контроль (без добрив) 96 171 126 131 82 184 120 129
60 т/га гною 114 267 172 184 94 254 161 170
Сидерати 103 261 169 178 89 250 159 166
Сидерати + 30 т/га гною 126 340 181 210 115 307 179 200
60 т/га гною + N90P90K90 164 361 210 235 146 329 197 224
Сидерати + N90P90K90 156 329 211 232 132 312 189 211
Сидерати + 30 т/га гною + N90P90K90 183 383 238 268 162 347 215 241
НІР 0,5 щодо фактора А (норми й види добрив) 10,2 16,6 13,0 13,3
НІР 0,5 щодо фактора Б (глибина заробки органічних добрив) 5,5 8,6 6,9 7,0
| 
