CC BY
17
Аграрная наука Евро-Северо-Востока, № 3 (34), 2013 г. УДК 631.559:633.15
Фолиарная обработка микроудобрением Тенсо-коктейль повышает урожайность и качество клубней картофеля
Александр Анатольевич Васильев, кандидат с.-х. наук, ученый секретарь ГНУ ЮУНИИПОК Россельхозакадемии, г. Челябинск, Россия
E-mail: [email protected] Полевые исследования в лесостепной зоне Южного Урала показали, что фолиарное применение хелатных микроэлементов способствует повышению урожайности и качества клубней картофеля.
Ключевые слова: картофель, фолиарная обработка, хелатные микроэлементы, густота посадки, уровень питания, урожайность
Оптимизация минерального питания растений - гарантия получения стабильных урожаев с высоким качеством продукции. При программировании урожая полевых культур важно учитывать не только вынос основных элементов питания, но и потребность в микроэлементах, доступность которых для растений повышается при использовании их в виде хелатов или комплексона-тов [1]. В растениях микро-элементы входят в состав многих ферментов, играющих роль катализаторов биохимических процессов, и повышают их активность. Микроэлементы стимулируют рост растений и ускоряют их развитие, положительно влияют на устойчивость к некоторым болезням и неблагоприятным условиям среды [2]. Положительное влияние некорневого применения хелатных микроэлементов на величину и качество урожая картофеля установлено в ряде исследований [2, 3].
Цель исследований - изучение влияния фолиарного применения хелатного микроудобрения Тенсо-коктейль на урожайность и качество клубней картофеля в зависимости от густоты посадки и уровня минерального питания.
Материал и методы. Исследования проведены в 2009, 2011, 2012 гг. Закладку полевых опытов, проведение лабораторных анализов, учетов и наблюдений осуществляли в соответствии с общепринятыми методиками. Почва опытного участка - средне-суглинистый выщелоченный чернозем с содержанием гумуса - 5,9-7,26%, Р2О5 -8,39-16,0 и К2О - 11,3-25,7 мг/100 г почвы, рНсол - 5,12-5,20. По данным Центра химизации и сельскохозяйственной радиологии «Челябинский» опытный участок института по содержанию подвижных форм микроэлементов имеет следующую характеристику:
содержание Со - 0,15-0,18 мг/кг, ^ -
0.60-0,66 мг/кг, Mn - 5,2-5,6 мг/кг (очень низкое); Zn - 1,28-1,32 мг/кг (низкое); Fe -3,55-3,91 мг/кг. Предшественник - сиде-ральный пар (яровой рапс). Сорт картофеля Тарасов (среднеспелый). Агротехника возделывания общепринятая для зоны. Семенной материал - 50-80 г. Глубина посадки -4-6 см. Изучаемое микроудобрение Тенсо-коктейль, содержащее в хелатной форме шесть микроэлементов, применяется фоли-арно (в виде некорневой подкормки) в фазе начала бутонизации картофеля.
Схема опыта. Фактор А - хелатные микроэлементы: 1. Контроль (вода). 2. Тенсо-коктейль (1 кг/га). Фактор В - схема посадки:
1. 75х27 см (49,3 тыс. клубней/га). 2. 75х19 см (70,1 тыс. клубней/га). Фактор С - дозы удобрений: 1. Без удобрений (контроль). 2. Расчет доз удобрений под урожай 25 т/га. 3. Расчет доз удобрений под урожай 40 т/га.
В среднем за годы исследований доза минеральных удобрений под урожай 25 т/га составила ^5Р51К50, под урожай 40 т/га -
^90Р179К218.
Погодные условия существенно различались по годам исследований. По гидротермическому коэффициенту период активной вегетации (июнь-август) 2009 г. был достаточно влажным (ГТК = 1,21), 2011 г. -влажным (ГТК = 1,62), 2012 г. - недостаточно влажным (ГТК = 0,89).
Результаты и их обсуждение. Листовая поверхность растений играет важнейшую роль в процессе фотосинтеза, в результате которого идет образование органического вещества. Другие процессы (поглощение воды и минеральных веществ из почвы) нужны, действенны и эффективны как факторы урожайности в той мере, в какой они
поддерживают, улучшают и стимулируют фотосинтез [4].
В условиях 2009 и 2011 гг. площадь ассимиляционной поверхности листьев картофеля в фазе цветения в лучших вариантах
достигали 40,70-66,64 тыс. м2/га, что обуславливало благоприятный ход продукционного процесса. В 2012 г. площадь листьев не обеспечивала эффективного усвоения солнечной энергии (табл. 1).
Таблица 1
Формируемая площадь листовой поверхности картофеля при фолиарном применении хелатных микроэлементов, тыс. м2/га
Хелатные микроэлементы (А) Густота посадки (В) Уровень питания (С) Расчетный урожай, т/га Площадь ассимиляционной поверхности листьев, тыс. м2/га
2009 г. 2011 г. 2012 г. среднее
Контроль (вода) 49,3 тыс. клуб./га* Без удобрений - 30,66 45,89 16,88 31,14
^5Р51К50 25 33,70 52,48 20,31 35,50
^90Р179К218 40 37,71 66,64 21,92 42,09
70,1 тыс. клуб./га Без удобрений - 33,96 41,89 16,40 30,75
^5Р51К50 25 36,80 53,42 21,25 37,16
^90Р179К218 40 40,70 65,09 23,91 43,23
Тенсо-коктейль (1 кг/га) 49,3 тыс. клуб./га* Без удобрений - 29,55 48,17 20,05 32,59
^5Р51К50 25 33,48 54,12 25,07 37,56
^90Р179К218 40 37,17 59,68 24,94 40,60
70,1 тыс. клуб./га Без удобрений - 32,11 44,07 20,60 32,26
^5Р51К50 25 36,79 54,65 26,17 39,20
^90Р179К218 40 39,05 60,43 26,79 42,09
НСР05 2,07 6,92 2,28 4,58
НСР05 (А, В) 0,84 2,83 0,93 1,87
НСР05 (С) 1,03 3,46 1,14 2,29
*В 2009 г. - 55,5 тыс. клуб./га.
В среднем за годы исследований применение микроудобрения Тенсо-коктейль, содержащего в хелатной форме шесть микроэлементов (Fe, Zn, B, Mn, Mo), увеличивало ассимиляционную поверхность листьев в зависимости от густоты посадки на фоне расчетной нормы удобрений под урожай 25 т/га - на 2,04-2,06 тыс. м2/га, а на неудобренном фоне на 1,45-1,51 тыс. м2/га. Достоверные прибавки площади листьев от микроэлементов в хелатной форме получены только в условиях засушливого 2012 г. -2,88-4,92 тыс. м2/га.
Применение расчетных доз минеральных удобрений под урожай 25 т/га сопровождалось повышением площади листовой поверхности на 14,3-21,7%, а под урожай 40 т/га - на 24,9-40,7% по сравнению с контролем.
Загущение посадок вопреки общепринятому мнению [5] не приводило к существенному увеличению формируемой ассими-
ляционной поверхности листьев. Очевидно, это свидетельствует о чрезмерном затенении нижних ярусов листьев при густоте посадки 70,1 тыс. клубней на 1 га, что приводит к преждевременному их отмиранию. К аналогичному выводу приходит Л.Г. Добрунов [6], который снижение продуктивности фотосинтеза (с 4,3 до 4,1 г/м2 в сутки) и урожая клубней (с 17 до 16 т/га) объясняет преждевременным пожелтением листьев нижнего яруса вследствие уменьшения освещенности при чрезмерном развитии листовой поверхности (55 тыс. м2/га).
В условиях дефицита влаги 2012 г. листовой индекс снижался в 2,09-3,04 раза по сравнению с благоприятными условиями 2011 г.
Известно, что микроэлементы, входящие в состав ферментов, положительно влияют на биосинтез хлорофилла в листьях, способствуют повышению интенсивности фотосинтеза [7]. В нашем опыте фолиарная
обработка хелатными микроэлементами продлевала жизнедеятельность листового аппарата растений на 2-6 суток, повышала хозяйственную продуктивность фотосинтеза на 5,0-18,4%, что способствовало увеличению урожая и улучшению качества клубней картофеля.
Дисперсионный анализ результатов многофакторного полевого опыта показал, что площадь ассимиляционной поверхности листьев картофеля главным образом зависит от уровня минерального питания (вклад фактора - 80,8%), а хозяйственная продук-
тивность фотосинтеза - от применения хе-латных микроудобрений (40,5%) и расчетных доз удобрений (18,4%).
В лесостепи Южного Урала к болезням, наносящим существенный ущерб урожаю картофеля, относятся ризоктониоз, ранняя сухая пятнистость (макроспориоз, альтерна-риоз), фитофтороз и некоторые другие.
Использование для некорневой подкормки растений картофеля в фазе начала бутонизации микроудобрения Тенсо-кок-тейль снижало вредоносность фитофтороза и ризоктониоза (табл. 2).
Таблица 2
Распространение (Р) и развитие болезней (Я) на посевах картофеля в зависимости от приемов агротехники (в среднем за 2009, 2011, 2012 гг.)
Хелатные микроэлементы (А) Густота посадки (В) Уровень питания (С) Расчетный урожай, т/га Фитофтороз, % Сухая язвенная гниль на стеблях, %
Р Я Р Я
Контроль (вода) 49,3 тыс. клуб./га* Без удобрений - 4,69 1,15 9,58 4,43
^5Р51К50 25 4,83 1,30 9,69 3,38
^90Р179К218 40 5,08 1,57 8,52 3,54
70,1 тыс. клуб./га Без удобрений - 5,19 1,42 11,33 4,80
^5Р51К50 25 5,57 1,63 11,76 5,35
^90Р179К218 40 5,77 1,87 12,80 5,98
Тенсо-коктейль (1 кг/га) 49,3 тыс. клуб./га* Без удобрений - 4,05 0,90 6,46 3,31
^5Р51К50 25 4,13 1,00 6,98 3,02
^90Р179К218 40 4,12 1,12 6,43 2,90
70,1 тыс. клуб./га Без удобрений - 4,62 1,13 6,65 2,83
^5Р51К50 25 4,67 1,28 7,30 3,27
^90Р179К218 40 т/га 4,81 1,43 8,46 3,98
НСР05 0,40 0,08 1,79 0,96
НСР05 (А, В) 0,16 0,03 0,73 0,39
НСР05 (С) 0,20 0,04 0,90 0,48
* В 2009 г. - 55,5 тыс. клуб./га.
Сухая и жаркая погода в лесостепной зоне Южного Урала в июле и первой половине августа, как и своевременное проведение мероприятий по защите растений, препятствует распространению фитофторо-за. За период исследований фитофтороз проявлялся как заболевание листьев и не поражал клубни. Наибольшую распространенность (до 15,5%) фитофтороз имел во влажных условиях 2011 года, однако, сильному развитию болезни помешал засушливый период в августе.
Фолиарная обработка растений хелатными микроэлементами снижала распространенность фитофтороза на растениях
картофеля в 1,12-1,23 раза, а степень развития болезни - в 1,26-1,40 раза в зависимости от густоты посадки и уровня минерального питания.
Значительно более ощутимый ущерб урожаю картофеля в годы исследований наносил ризоктониоз, который поражал ростки, столоны и клубни. Распространение ризокто-ниоза в форме сухой язвенной гнили на стеблях картофеля при использовании хелатного микроудобрения Тенсо-коктейль снижалось при разреженной посадке в 1,33-1,48 раза, а в вариантах загущенной посадки - в 1,51-1,70 раза, степень развития болезни - в 1,12-1,34 и 1,51-1,65 раза соответственно. Повышение
устойчивости растений картофеля к грибным инфекциям под действием микроэлементов отмечают и другие авторы [2, 3, 8].
Следует отметить, что загущение посадок и повышение уровня питания вызывало некоторое увеличение вредоносности грибных болезней. Степень развития ризок-тониоза при переходе от схемы посадки 75х27 см к схеме 75х19 см возрастала в 1,081,69 раза, а при использовании расчетных доз удобрений на загущенных посадках - в 1,11-1,36 раза.
Установлено, что степень развития фи-тофтороза определяется главным образом
применением микроэлементов в хелатных форме (вклад фактора - 47,8%), чем густотой посадки (33,0%) и уровнем минерального удобрения (16,0%). Развитие ризоктониоза зависит от хелатных микроэлементов (45,0%) и схемы посадки (20,3%), тогда как влияние уровня питания недостоверно (2,6%).
Применение микроудобрения Тенсо-коктейль для некорневой подкормки растений в фазе начала бутонизации обеспечивало существенное увеличение урожайности клубней: при разреженной схеме посадки - в среднем на 1,57-4,90 т/га, при загущенной схеме посадки - на 3,26-6,65 т/га (табл. 3).
Таблица 3
Влияние микроэлементов в хелатной форме на урожайность картофеля в зависимости от густоты посадки и уровня питания, т/га
Хелатные микроэлементы (А) Густота посадки (В) Уровень питания (С) Расчетный урожай, т/га Урожайность Чистый урожай, т/га
2009 г. 2011 г. 2012 г. среднее
Контроль (вода) 49,3 тыс. клуб./га* Без удобрений - 36,92 39,95 13,26 30,05 27,08
^51^0 25 41,88 53,74 19,41 38,34 35,37
^90Р179К218 40 48,48 58,55 19,30 42,11 39,14
70,1 тыс. клуб./га Без удобрений - 33,38 36,92 18,25 29,52 25,31
^51^0 25 47,64 47,05 21,19 38,63 34,42
^90Р179К218 40 41,19 62,06 22,31 41,85 37,64
Тенсо-коктейль (1 кг/га) 49,3 тыс. клуб./га* Без удобрений - 34,44 43,00 17,41 31,62 28,65
^51^0 25 51,62 56,95 21,15 43,24 40,27
^190Р179К218 40 55,43 62,95 19,36 45,92 42,94
70,1 тыс. клуб./га Без удобрений - 40,31 43,05 18,06 33,81 29,60
^51^0 25 47,63 59,94 18,10 41,89 37,68
^190Р179К218 40 54,48 69,59 21,45 48,51 44,30
НСР05 5,39 3,71 2,31 2,48 2,48
НСР05 (А, В) 2,17 1,51 0,94 1,01 1,01
НСР05 (С) 2,65 1,85 1,16 1,24 1,24
* В 2009 году - 55,5 тыс. клуб./га.
Наибольшая урожайность картофеля сорта Тарасов получена на фоне применения расчетных доз минеральных удобрений под урожай 40 т/га и некорневой подкормки хелат-ными микроэлементами: при схеме посадки 75х27 см - 45,92 т/га, 70х19 см - 48,51 т/га.
Применение расчетных доз удобрений под урожай 25 т/га вызывало рост урожайности картофеля на 23,9-36,4%, под урожай 40 т/га - на 35,3-41,1% по сравнению с контролем.
Математическая обработка данных позволила установить, что в среднем за три года урожайность картофеля в условиях лесостепной зоны Южного Урала зависела,
главным образом, от уровня минерального питания (вклад фактора - 77,5%) и применения хелатных микроэлементов (20,4%).
Анализ структуры урожая показал, что фолиарная обработка растений хелат-ными микроэлементами увеличивает выход клубней семенной фракции с 1 га на 28,840,8 тыс. шт./га. Исключение составили варианты без применения удобрений, где этот показатель не изменялся.
Загущение посадок с 49,3 до 70,1 тыс. клуб./га достоверно повышало чистую урожайность картофеля (за вычетом массы семенных клубней) на 1,35 т/га - в варианте совместного применения МРК на урожай
40 т/га и хелатными микроэлементами. Однако при этом во всех вариантах опыта отмечалось увеличение сбора клубней семенной фракции на 30,1-53,9 тыс. шт./га и улучшение качества урожая (содержание в клубнях сухого вещества возрастало на 0,180,41%, крахмала - на 0,1-0,39%, содержание нитратов снижалось на 11,4-39,4 мг/кг).
Применение хелатных микроэлементов для фолиарной обработки растений в фазу
начала бутонизации повышала крахмали-стость клубней - на 0,05-0,26% и выход крахмала с единицы площади - на 0,23-0,97 т/га. Содержание в клубнях сухого вещества при обработке растений хелатами в большинстве вариантов повышалось на 0,18-0,47%, содержание нитратов - снижалось на 5,4-22,7 мг/кг. Товарность клубней в вариантах применения хелатных микроэлементов изменялась несущественно (табл. 4).
Таблица 4
Качественные показатели клубней картофеля сорта Тарасов в зависимости от приемов агротехники (в среднем за 2009, 2011, 2012 гг.)
Хелатные микроэлементы (А) Густота посадки (В) Уровень питания (С) Расчетный урожай, т/га Товарность, % Сухое вещество, % Крахмал Нитраты, мг/кг
% т/га
Контроль (вода) 49,3 тыс. клуб./га* Без удобрений - 95,4 18,64 13,70 4,12 74,8
^5Р51К50 25 97,6 18,30 13,40 5,14 110,1
^90Р179К218 40 95,9 18,15 13,30 5,60 114,7
70,1 тыс. клуб./га Без удобрений - 95,7 18,88 13,82 4,08 63,4
^5Р51К50 25 96,6 18,50 13,79 5,33 70,7
^90Р179К218 40 97,6 18,33 13,55 5,67 84,4
Тенсо-коктейль (1 кг/га) 49,3 тыс. клуб./га* Без удобрений - 96,7 18,65 13,75 4,35 69,4
^5Р51К50 25 97,4 18,55 13,65 5,92 87,6
^90Р179К218 40 96,5 18,38 13,56 6,23 102,7
70,1 тыс. клуб./га Без удобрений - 93,0 19,05 13,87 4,69 54,8
^5Р51К50 25 94,9 18,96 13,77 5,77 72,3
^90Р179К218 40 95,5 18,80 13,69 6,64 88,6
НСР05 2,12 0,34 0,38 0,42 12,4
НСР05 (А, В) 0,87 0,14 0,15 0,17 5,1
НСР05 (С) 1,06 0,17 0,19 0,21 6,2
*В 2009 г. - 55,5 тыс. клуб./га.
Достоверное влияние на содержание сухого вещества в клубнях картофеля оказывала густота посадки (вклад фактора -37,8%), хелатные микроэлементы (26,9%) и уровень минерального питания (19,5%). Содержание крахмала в клубнях зависело от схемы посадки (35,4%), расчетных доз минеральных удобрений (16,3%) и хелатных микроэлементов (12,3%). Накопление нитратов клубнями в большей степени зависело от густоты посадки (47,9%) и уровня питания (38,1%), в меньшей - от хелатов (4,9%) и взаимодействия факторов АВ (3,6%). На выход крахмала с 1 га влияли расчетные дозы удобрений (70,8%) и применение хелатных микроэлементов (25,2%). Товарность клубней зависела в основном от взаимодействия факторов АВ (30,8%), в мень-
шей степени - от схемы посадки (16,1%), уровня минерального питания (10,8%) и микроэлементов (8,2%).
Увеличение густоты посадки с 49,3 до 70,1 тыс. клубней на 1 га повышало содержание в клубнях сухого вещества на 0,180,41%, крахмала - на 0,1-0,39%, выход крахмала с 1 га - на 0,06-0,41 т/га, содержание нитратов снижалось на 11,4-39,4 мг/кг.
Применение расчетных доз удобрений под урожай 40 т/га вызывало некоторое снижение качества выращенного урожая. Содержание в клубнях сухого вещества снижалось на 0,50-0,55%, крахмала - на 0,27-0,40%, а накопление нитратов увеличивалось на 21-40 мг/кг. Фолиарная обработка хелатными микроэлементами сдерживала этот процесс: содержание сухого вещества в клубнях сни-
жалось на меньшую величину - 0,25-0,26%, крахмала - на 0,18-0,20%, а содержание нитратов увеличивалось на 33,4-33,8 мг/кг.
Выход крахмала с 1 га при использовании минеральных удобрений в дозах, установленных расчетно-балансовым методом, повышался во всех вариантах опыта: без применения хелатов - на 1,02-1,59 т/га, а в варианте с использованием Тенсо-коктейль - на 1,12-1,96 т/га.
Фолиарное использование хелатных микроэлементов - экономически целесообразный прием, поскольку обеспечивает повышение чистого дохода на 10,35-47,12 тыс. руб. на 1 га, уровня рентабельности производства - на 9,9-33,9%, снижает себестоимость 1 т клубней на 75-322 руб.
Выводы. В условиях засухи 2012 года применение комплексного хелатного микроудобрения Тенсо-коктейль, содержащего в хелатной форме Fe, Zn, B, Mn и достоверно повышало площадь листьев 2,884,92 тыс. м2/га, или на 12,0-25,6%, увеличивало продолжительность ассимиляционной деятельности листьев в среднем на 2-6 суток, хозяйственную продуктивность фотосинтеза - на 5,0-18,4%.
В среднем за годы исследований фоли-арная обработка растений в фазе начала бутонизации хелатными микроэлементами увеличивала: урожайность картофеля на 1,57-6,65 т/га, сбор клубней семенной фракции - на 28,8-40,8 тыс. шт./га, содержание в клубнях крахмала (на 0,05-0,26%), сбор крахмала с единицы площади (на 0,23-0,97 т/га). В большинстве вариантов обеспечивала рост содержания в клубнях сухого вещества (на 0,18-0,47%) и снижение накопления нитратов (на 5,4-22,7 мг/кг).
Возрастала устойчивость картофеля к грибным инфекциям, снижалась степень развития фитофтороза в 1,26-1,40 раза, а сухой язвенной гнили (ризоктониоза) - в 1,121,65 раза в зависимости от густоты посадки и уровня питания.
Для сбалансированного питания картофеля помимо внесения полного минерального удобрения (№К) необходимо проводить фолиарную обработку растений в фазе начала бутонизации хелатными микроэлементами. Использование хелатных микроэлементов, улучшающих фитосанитарное состояние агросистем картофеля, увеличивающих размеры ассимиляционного аппарата и обуславливающих более благоприятное течение продукционного процесса, и, как следствие, обеспечивающих повышение урожайности и качества клубней картофеля, должно стать обязательным элементом технологии возделывания картофеля в условиях лесостепной зоны Южного Урала.
Список литературы
1. Дятлова Н.М., Киреева А.Ю., Ковалева Н.Е., Лаврова О.Ю. Модифицированные удобрения - мощный фактор повышения урожайности // Третье Всесоюзное совещание по химии и применению комплексонов и комплексонатов металлов: тез. докл. Челябинск, 1988. С. 254-255.
2. Федотова Л.С., Тучин С.С., Егоренко С.А., Гордеев Р.В. Эффективность применения хелатов микроэлементов // Картофель и овощи. 2008. № 3. С. 8-9.
3. Сафин Р.И., Гайсин Р.И., Борздыко И.А. Активнее применяйте жидкие удобри-тельно-стимулирующие составы (ЖУСС) // Картофель и овощи. 2004. № 3. С. 7-8.
4. Кокшаров В.П. Научные основы картофелеводства Среднего Урала. Свердловск, 1989. 219 с.
5. Тооминг Х.Г. Оптимальная фотосинтетическая деятельность посевов при ценоти-ческом взаимодействии растений // Физиология растений. 1982. Т.29. Вып. 5. С. 964-971.
6. Добрунов Л.Г. Продуктивность фотосинтеза различных растений в связи с условиями возделывания // Проблемы фотосинтеза. М.: Изд-во АН СССР, 1959. С. 469-476.
7. Школьник М.Я., Грешищева В.Н. Влияние микроэлементов на фотосинтез и передвижение ассимилятов // Проблемы фотосинтеза. М.: Изд-во АН СССР, 1959. С. 540-546.
8. Анспок П.И. Микроудобрения. Л.: Аг-ропромиздат, 1990. 272 с.
Foliar treatment by micro-fertilizer Tenso-coctail increases yield and quality of potato tubers Vasiljev A.
Field studies at the forest-steppe zone of the Southern Urals showed that foliar application of chelated micronutrients improves yield and quality of potato tubers.
Key words: potato, foliar treatment, chelated microelements, planting density, level of mineral nutrition, yield
