CC BY
20
ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ РАСТЕНИЕВОДСТВА
УДК 633.491+631.147
ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО КАРТОФЕЛЯ, ВОЗДЕЛЫВАЕМОГО ПО БИОЛОГИЗИРОВАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ В УСЛОВИЯХ ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ
1 2 В.Б. Минин , канд. с.-х. наук; С.П. Мельников , канд. с.-х. наук,
А.М. Захаров1, канд. техн. наук; М.А. Васильев1, канд. с.-х. наук
1Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства (ИАЭП) - филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, Санкт-Петербург, Россия
ФГБОУ ВО Санкт-Петербургский государственный аграрный университет, Санкт-Петербург, Россия
Обновленный План действий ХЕЛКОМ по Балтийскому морю предусматривает, что доля земель, занятых сельскохозяйственными культурами, которые возделываются по органическим технологиям, возрастет к 2030 году до 25% от всей засеваемой площади. В России с 01.01.2020 года начал действовать Федеральный закон об органической продукции, что также должно стимулировать российских агропроизводителей переходить на органическое производство. С целью подготовить и передать им соответствующие технологии в институте с 2016 года ведутся исследования в рамках органического севооборота, включающего поля картофеля, свеклы и многолетних трав. В статье представлены результаты исследования особенностей возделывания биологизированного картофеля, с использованием разработанной технологии. В опыте были изучены три группы факторов: уровень минерального питания, обеспеченный внесением компоста; действие азотофиксатора «Флавобактерин»; действие биофунгицидов. Возделывался картофель сорта Удача. Были использованы две дозы компоста, соответствующие 80 и 160 кг К/га. Клубни обрабатывались биопрепаратами при посадке, позднее была выполнена обработка листьев. Площадь делянки составляла 61,6 м . Повторность опыта четырехкратная. Все анализы выполнялись в соответствии с ГОСТами. Погодные условия 2020 года характеризовались относительно холодным маем и обильными осадками в июле и августе. Содержание минеральных форм азота (преимущественно нитратов) в почве значительно повысилось в июне - начале июля. С возрастанием дозы компоста, возрастало и содержание нитратов в почве. Использование разработанной технологии, второй дозы компоста и биопрепаратов позволило выйти на урожайность стандартных клубней в 31,8 т/га. Сохранность картофеля при шестимесячном зимнем хранении составила 84,7 - 89,7% от заложенных на хранение клубней. При этом в числе сохранившихся было более 93,4% здоровых клубней. Биопрепараты способствовали повышению доли сохранившихся здоровых клубней, доведя ее 97% и выше. За время хранения картофеля содержание сухого вещества в клубнях существенно не изменилось, а содержание нитратов понизилось.
Ключевые слова: картофель; органическое производство; компост; биопрепарат; органическая технология
Для цитирования: Минин В.Б., Захаров А.М., Мельников СП., Васильев М.А. продуктивность и качество картофеля, возделываемого по биологизированной технологии в условиях Ленинградской области // АгроЭкоИнженерия. 2021. № 3 (108). С.51-66
YIELDING CAPACITY AND QUALITY OF POTATO CULTIVATED BY BIOLOGY-BASED TECHNOLOGY IN THE CONDITIONS OF THE LENINGRAD REGION
1 о
V.B. Minin1, Cand Sc. (Agriculture); S.P. Melnikov2, Cand. Sc. (Agriculture); A.M.Zakharov1, Cand. Sc. (Engineering); M. A. Vasilev1, Cand. Sc. (Agriculture)
institute for Engineering and Environmental Problems in Agricultural Production (IEEP) - branch of FSAC VIM, Saint Petersburg, Russia
9
Federal State Budget Educational Institution of Higher Education "Saint Petersburg State Agrarian University", Saint Petersburg, Russia
The updated HELCOM Action Plan Baltic Sea envisages increasing the share of agricultural land cultivated by organic technologies by 2030 to 25% of the total sown area. In Russia, the Federal Law on Organic Products in force from 01.01.2020 should also promote the switching of Russian agricultural producers to organic farming. To develop and pass relevant organic practices to farmers, since 2016, the institute has performed experiments within organic crop rotation, including fields with potatoes, beets and perennial grasses. The article presents the study results on potato cultivation by the biology-based technology. Three groups of factors were considered in the experiment - the level of mineral nutrition provided by the compost introduction, the action of "Flavobacterin" nitrogen fixer, and the action of bio-fungicides. The compost was applied in two doses corresponding to 80 and 160 kg N/ha. The potato tubers of the Udacha variety were treated with bio-preparations during planting. Later, the same preparations were used for spraying the leaves. Each plot area was 61.6 m . The experiments were held in four replications. All analyses complied with relevant state standards. The weather in 2020 featured relatively cold May and heavy rainfall in July and August. The content of mineral forms of nitrogen (mainly nitrates) in the soil increased significantly in June - early July. With an increase in the applied compost dose, the content of nitrates in the soil also increased. The use of the developed technology, application of the second dose of compost and bio-preparations allowed to harvest 31.8 t/ha of standard potato tubers. The preserving degree of potatoes during six-month winter storage was 84.7 - 89.7%, of which 93.4% were healthy tubers. Bio-preparations contributed to the higher share of preserved healthy tubers, bringing it to 97% and higher. During the storage of potatoes, the dry matter content in the tubers did not change significantly; however, the nitrate content decreased.
Key words: potato; organic production; compost; biopreparation; organic technology
For citation: Minin V.B., Zakharov A.M., Melnikov S.P., Vasilev M. A. Yielding capacity and quality of potato cultivated by biology-based technology in the conditions of the Leningrad Region. AgroEcoEngineering. 2021. No.3 (108): 51-66 (In Russian)
Введение
В обновленном Плане действий по защите Балтийского моря планируется существенное развитие органического сельского хозяйства в регионе, с доведением доли площадей под такими культурами к 2030 году до 25% от общей площади посевов (ХЕЛКОМ). Основное различие между органическими и интенсивными системами ведения сельского хозяйства заключается в значительных ограничениях на использование минеральных удобрений и пестицидов в органических
сельскохозяйственных предприятиях. Кроме того, закупки удобрений, кормов, фармацевтических препаратов, чистящих средств этими предприятиями ограничены. Таким образом, органическое сельское хозяйство имеет высокий потенциал для содействия защите Балтийского моря. Оно сокращает выбросы питательных веществ, пестицидов и ветеринарных медицинских препаратов, тем самым защищая поверхностные и грунтовые воды и Балтийское море. Это также может принести дополнительные выгоды для биоразнообразия и здоровья человека.
В настоящее время законы об органической продукции действуют в более чем 80 странах мира. В Российской Федерации с 1 января 2020 года вступил в силу Федеральный закон от 03.08.2018 N 280-ФЗ "Об органической продукции и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации». При реализации этого закона в полной мере, как отмечал премьер-министр Д.А. Медведев, выступая на заседании Правительства, Россия может занять от 10% до 25% рынка органических продуктов. Современная сельскохозяйственная
продовольственная система достаточно продуктивна, но создает множество экологических проблем, таких как сокращение биоразнообразия, деградация
53
почв, выделение больших объемов парниковых газов, эвтрофикация водных объектов, и ряд других (Ponisio et al., 2015; Foley et al.,2005).
Feiziene et al. (2014) экспериментально подтвердили, что в органических севооборотах, с участием красного клевера, осуществляется активное запасание углерода и азота в составе гумусовых соединений почвы и существенное снижение выделения парниковых газов по сравнению с интенсивным земледелием. Аналогичные результаты были получены MullerLindenlauf (2009), подтверждающие, что возрастание запасов углерода и азота в почве при органическом производстве обеспечивает большую устойчивость продуктивности сельскохозяйственных культур, по сравнению с традиционным. Тем не менее, необходимо проведение аналитически строгих, агроэкологических и социально-экономических исследований, обеспечивающих устранение разрывов в урожайности между органическим и интенсивным сельскохозяйственным
производством, выявление препятствий для внедрения устойчивых методов и улучшение условий жизни сельских жителей отметили Саймон де Шетцен (2019).
В соответствии с результатами опросов, проведенных в более чем 1700 сельскохозяйственных организациях,
наиболее востребованными считаются следующие технологии (Архипов и др. 2019):
1. Составление цифровых карт и планирование урожайности;
2. Дифференцированное внесение удобрений;
3. Мониторинг состояния посевов с использованием дистанционного зондирования;
4. Мониторинг качества урожая;
5. Дифференцированное опрыскивание.
Картофель это третья по значимости продовольственная культура, после риса и пшеницы, с общим объемом производства более 300 миллионов метрических тонн, как установлено Международным
Картофельным Центром (2017) в Лиме, Перу. Российская Федерация занимает третье место в мире по производству картофеля, который возделывается во всех основных регионах страны, включая и Северо-Западный регион.
Цель нашей работы состоит в формировании технологии конкурентного и экологически безопасного органического производства картофеля в Северо-Западном регионе с использованием достижений сельскохозяйственных наук и
информационных технологий (Попов В.Д., Минин В.Б., Максимов Д.А., Папушин Э.А., 2018). Это позволит перейти к разработке «умного» органического поля, на основе определенного количества данных и семейства соответствующих достоверных зависимостей. На этой основе будет создана экспертная система, которая с использованием накопленного опыта и заданного набора критериев оптимизации будет выбирать наилучшее решение, сможет рассчитать и оценить результаты различных сценариев, что обеспечит разностороннее рассмотрение выбираемой технологической операции с учетом складывающейся погодной обстановки и создаваемых экологических рисков. Объекты и методы
В 2020 году были продолжены работы в органическом севооборотном опыте начатые в 2016 г. (Минин В.Б., Мельников С.П., Максимов Д.А., Логинов Г.А., 2019). В опыте, при реализации органической технологии возделывания с картофеля, изучались три группы факторов:
а) Уровень минерального питания, обеспеченный действием органического удобрения;
б) Действие дополнительного биологического азота, предоставляемого вносимыми микроорганизмами -азотфиксаторами (Флавобактерин);
в) Действие биофунгицидов, биологических средств защиты растений.
В опыте возделывался картофель сорта Удача. Исследования проводятся с одним видом органических удобрений, БИАГУМом, компостом, приготовленным на основе куриного помета индустриальным способом в биоконвекторе ИАЭП (Briukhanov A., Subbotin I., Uvarov R., Vasilev E., 2017). Используются 2 дозы органического удобрения, 4,3 и 8,6 т/га (соответствующие внесению азота в 80 и 160 кг/га), которые вносятся перед посадкой картофеля.
В двух вариантах опыта с картофелем использовался разработанный ВНИИСХМБ микробиологический препарат с
азотфиксирующей функцией -
Флавобактерин. В четырех вариантах опыта применялись биологические фунгициды Картофен. СК и Фитолар.Г., на основе штаммов Bacillus subtilis и Trchoderma asperellum (Titova J.A. и др., 2019) разработанные в ВИЗРе. Клубни картофеля обрабатывались биопрепаратами при посадке, а затем по листьям. С этой целью на сажалку и культиватор был установлен специально разработанный для этой цели опрыскиватель.
Варианты опыта, в которых использовалась биологическая система защиты растений сравнивались с вариантами без такой защиты.
Площадь делянки в опыте - 5,6м х 11м = 61,6 м2. Повторность - четырех кратная, расположение делянок рандомизированное.
Ширина междурядья 0,7 м., учетную площадь делянки составляют четыре срединных гребня, на которых проводится отбор образцов в динамике, и четыре гребня (по два с обеих сторон) - защитка.
Наблюдения за почвенными свойствами, темпами нарастания биомассы и за фитосанитарной обстановкой осуществлялись на выделенных делянках (на всех вариантах в трёх краткой повторности). В почвенных образцах определялись следующие показатели: влажность почвы, рН, содержание нитратов, аммония. Образцы почвы отбирали из пахотного слоя. Содержание аммония и нитратов в почве, а также нитратов в картофеле определяли ионометрическим методом, ГОСТ 26951-86.
Отобранные со всех делянок клубни картофеля размещались в сетчатых мешках и, после отбора образцов на анализы, были отправлены в хранилище. Перед закладкой на хранения образцы картофеля обрабатывались биофунгицидом Картофин. В начале апреля образцы картофеля были выбраны из хранилища для учета изменений происходящих в клубнях картофеля во
время хранения. В образцах картофеля определялись: содержание сухого вещества, нитратов, аскорбиновой кислоты.
Результаты исследований
1. Особенности погодных условий вегетационных периодов в 2018-2020 годы
Как развитие растений картофеля, так и состояние почвенных условий
определяются складывающимися
погодными условиями. В табл.1 представлены такие показатели как среднемесячная температура воздуха, месячная сумма осадков и величина интегрального показателя
Гидротермического коэффициента (ГТК) за четыре месяца вегетационного периода в течение 2018-2020 годов. Очевидно, что все года существенно отличаются друг от друга. Рассматриваемый нами 2020 год, характеризовался более холодным маем, но более влажным и теплым июнем. В июле и августе выпало достаточно много осадков, по сравнению со среднемноголетними данными и предыдущими годами.
Таблица 1
Показатели погодных условий в вегетационные периоды 2018-2020 г.
Месяц Показатель Год Среднемноголет -ние значения
2018 2019 2020
Май Температура воздуха, С 15,1 12,1 10,0 11,3
Осадки , mm 14 134,7 53 46
ГТК 0,64 2,11 0,59
Июнь Температура воздуха, С 16,2 18,7 19,2 15,7
Осадки , шш 35,2 79,3 129,4 71
ГТК 1,02 1,42 2,25
Июль Температура воздуха, С 20,8 16,5 17,6 18,8
Осадки , шш 152 179,8 186,2 79
ГТК 2,85 3,52 3,41
Август Температура воздуха, С 15,7 17,0 17,2 16,9
Осадки , шш 60,1 94,6 195,9 83
ГТК 2,02 1,80 3,80
2. Влияние погодных условий на отдельные агрохимические показатели по вариантам опыта
В табл. 2 представлены значения ряда агрохимических показателей почвы опыта до его закладки. Почва характеризовалась нейтральной реакцией, достаточно высоким
содержанием подвижного фосфора. К моменту отбора образцов в почве ещё не развился минерализационный процесс в результате чего не было отмечено накопления существенного количества минеральных форм азота и калия в ионной форме.
Вариант рН Н2О рН KCl Влажность, % Подвижный Р по Кирсанову в пересчёте на Р, мг/кг Ионной формы калия.
NH4+, мг/кг К+, мг/кг NO3- мг/кг
Среднее значение из 5 7,88 6,5 0 25,0 189 0,17 1,46 16,22
Ст. отклонение 0,35 0,3 3 1,32 29,9 0,10 0,92 6,87
Таблица 2
Агрохимические показатели почвы перед закладкой опыта (дата отбора образцов 21.05.2020)
Примечание:
Ряд 1. - 22.05.2020;ряд 2 - 09.06.2020;ряд 3 - 29.06.2020;ряд 4 - 29.10.2020. Варианты опыта: 1 - контроль; 2 - компост 1 доза; 3 - Картофин; 4 - Картофин + компост 1 доза;5 - Картофин + компост 2 доза. Рис.1. Динамика содержание минеральных форм азота в почве по вариантам опыта.
На рисунке 1 представлены данные о контрольном варианте накопилось более 70
динамике содержания минеральных форм азота в почве различных вариантов. Через две недели после закладке опыта, к 9 июня, в почве, как на контрольном варианте, так и на варианте с использованием Картофина, накопилось около 20 мг ^кг почвы, преимущественно в нитратной форме. Внесение компоста в первой дозе обеспечило усиление минерализационного процесса и концентрация минеральных форм азота в почвенном растворе составила 37-40 мг ^кг почвы, в результате действия второй дозы, содержание минеральных форм азота возросло до 59 мг/ ^кг почвы. К концу июня, в результате теплой и влажной погоды, минерализационный процесс активно развивался. На
мг/ ^кг почвы, несмотря на начало потребления картофелем. На вариантах с компостом, накопление минеральных форм азота шло более активно. Уборка картофеля была проведена в первую неделю сентября. Однако, к концу октября в почве оставалось достаточно большое количество минеральных форм азота. На вариантах с компостом оно достигало около 30 мг/ ^кг почвы. Очевидно, что после уборки картофеля следует сажать озимую пожнивную культуру, которая будет потреблять оставшийся азот и препятствовать его потерям в результате вымывания с осенними и зимними атмосферными осадками.
3. Влияние погодных условий и агрохимикатов на урожайность и качественный состав клубней картофеля
Общая урожайность картофеля в 2020 году была несколько ниже, чем в 2019, в связи со складывающимися
погодными условиями (более прохладным маем и повышенным количеством осадков в июне - августе, табл. 1). Тем не менее, размах колебаний между вариантами усредненной биологической урожайности был в пределах от 19,2 до 34,2 т/га, (табл.3).
Таблица 3
Урожайность стандартных клубней картофеля сорта Удача и доли мелкого картофеля в
биологическом урожае.
№ вариан та Доза компос та, кг N/га Вид биозащиты Урожайное ть биологичес кая, т/га Урожайно сть стандарта, т/га Доля стандартны х клубней в биологическ ом урожае, % Доля мелкого картофеля в биологическ ом урожае, %
1 0 0 20,8 19,9 95,7 2,07
2 80 0 25,4 24,6 96,9 1,68
3 0 Флавобактери н 22,6 22,4 98,4 1,36
4 80 Флавобакетри н 27,7 27,0 97,5 1,38
5 0 Картофин, СК 19,2 18,5 96,4 2,03
6 80 Картофин, СК 28,4 27,5 96,8 1,66
7 80 Картофин, СК + Фитолар, Г 28,7 28,2 98,1 1,84
8 160 Картофин, СК 34,2 31,8 93,0 0,83
НСР95 1,7 1,4
В связи с высоким уровнем плодородия почвы, даже в отсутствии применения компоста и средств защиты растений на контрольном варианте биологическая урожайность составила достаточно высокий уровень в 20,8 т/га (Табл.3). Использование компоста позволили поднять ее до 25,4 т/га, то есть более чем на 4 тонн. Тем не менее, потери картофеля с этих вариантов при хранении были более высокими, о чем будет сказано дальше.
Флавобактерин, способствующий как развитию почвенной азотфиксации, так и улучшению общего физиологического состояния растений картофеля, обеспечил достоверную прибавку урожайности по
сравнению с контролем в 1,8 т/га даже без компоста. Использование компоста, совместно с Флавобактерином, увеличило урожайность ещё на 5,1 т - до 27,7 т/га.
Величина урожайность картофеля на варианте с биофунгицидом Картофин, не сопровождаемая внесением компоста, достоверно не отличалась от контрольного варианта. Использование компоста совместно с Картофином дало прибавку урожая в 9,2 т/га.
Максимальная, как биологическая урожайность в 34,2 т/га, так и урожайность стандартных клубней в 31,8 т/га была достигнута при внесении второй дозы компоста (160 кг К/га) совместно с Картофином.
Следует отметить, что в соответствии требованиям ГОСТ 7176-2017 на продовольственный картофель производится отбраковка как мелких, так и очень крупных клубней. При этом, массовая доля клубней, не
соответствующая требованиям по калибровке, не должна превышать 10%. Массовая доля клубней с механическими повреждениями не должны превышать 2%, и с израстаниями / позеленевших также быть не более 2%.
Максимальная доля мелкого картофеля отмечена на контрольном варианте, а также на варианте 5 (Картофин). Очевидно, что в условиях этих вариантов растениям картофеля не хватило питательных веществ для дальнейшего развития мелких клубней. Минимальное количество мелких клубней было на варианте 8, со второй дозой компоста и Картофином (0,83). Стандартный картофель на этом варианте представляет 93% общего биологического урожая, остальная часть картофеля - это слишком
крупные клубни. Первая доза компоста обеспечила достаточное количество питательных веществ, благодаря чему более 96% биологического урожая было представлено стандартными клубнями. Наибольшая доля стандартных клубней (более 98%) была отмечена на варианте 7 (первая доза компоста + Картофин + Фитолар Г) и на вариантах 3 и 4 (с Флавобактерином).
На рисунке 3 представлена информация о влиянии дозы компоста и использования биопрепаратов на прибавку в урожайности стандартных клубней картофеля от каждой тонны компоста по результатам трехлетних исследований (2018-2020). Сопоставляя этот рисунок с рисунком 2, становится более наглядно видно, что более эффективно и устойчиво использование первой дозы компоста под картофель, соответствующей 80 кг азота/га. Действие биопрепаратов на прибавку урожайности, при этой дозе менее наглядно, но они обеспечивали получение более здоровых клубней.
Примечание: Ф - Флавобакетрин, К - Картофин СК
Рис. 2. Влияние биопрепаратов и компоста на урожайность стандартных клубней
картофеля сорта «Удача» в 2020 году
Рис. 3. Величина прибавки урожайности картофеля сорта «Удача» на одну тонну компоста, в зависимости от величины дозы компоста и использования биопрепарата
4. Влияние условий, создающих в вариантах опыта, на качественные показатели клубней картофеля
В таблице 4 представлены данные о содержании сухого вещества в клубнях картофеля сорта Удача при уборке, а также о содержании крахмала. Среднее содержание сухого вещества по вариантам находилось в пределах 19,18 - 20,96%. Минимальные значение были отмечены в контролях (без биопрепаратов). Внесение компоста, как правило несколько снижало
Влияние условий проведения опыта
клубнях
содержание сухих веществ. В среднем, содержание крахмала в клубнях картофеля в 2020 году составляло около 13,3%. Значительных различий между
большинством вариантов установлено не было. Только в двух вариантах с Флавобактерином (3 и 4 варианты) и в варианте 8 (вторая доза компоста и Картофин) содержание крахмала в клубнях картофеля повышалось до 13,7 - 13,8 %, достоверно отличаясь (примерно на 10,5%)от остальных вариантов.
Таблица 4
на содержание сухого вещества и крахмала в картофеля
№ варианта Доза компоста, кг N/га Вид биозащиты Содержание сухого вещества,% Содержание крахмала,%
1 0 0 19,47 12,9
2 80 0 19,18 12,9
3 0 Флавобактерин 20.49 13,8
4 80 Флавобакетрин 20,96 13,7
5 0 Картофин 21,06 12,6
6 80 Картофин 19,76 13,1
7 80 Картофин+ Фитолар, Г 20,72 12,8
8 160 Картофин 19,71 13,7
НСР95 0,57 0,6
5. Влияние выбранных факторов на сохранение клубней картофеля при хранении
Хранение картофеля - это сложный процесс от которого зависит качество клубней, как для товарного, так и для семеноводческого использования. В результате дыхания при температуре 2 оС теряется от 1,30 до 3,68 мг СО2 на 1 кг в час (Пшеченко и др. 2007, с. 23). Клубни картофеля теряют в массе также в результате испарения воды, и в результате развития болезней. В табл. 5 представлены результаты хранения клубней картофеля. Наибольший процент сохранившегося картофеля отмечается на вариантах с использование биопрепаратов: 3,4 и 7. В
целом, использование компоста несколько снижала количество сохранившегося картофеля, особенно вторая доза. Наибольшее количество клубней, пораженных болезнями, отмечается на вариантах без использования
биопрепаратов. На вариантах с использованием биопрепаратов основная масса картофель после хранения осталась здоровой (97 - 99% от сохранившихся). Однако, картофель с варианта 8, где была использована вторая доза компоста, также характеризовался более высокой долей больных клубней и меньшим процентом сохранившихся.
№ вариант а Доза компоста , кг N/га Вид биозащиты % сохранившегос я картофеля, от заложенного на хранения % клубней поврежденных различными болезнями, от сохранившихс я % здоровых клубней от сохранившихс я
1 0 0 89,3 6,6 93,4
2 80 0 88,1 6,4 93,6
3 0 Флавобактери н 92,6 3,2 97,7
Таблица 5
Влияние биопрепаратов и компоста на сохранность картофеля при хранении
4 80 Флавобакетри н 92,6 2,3 97,1
5 0 Картофин 88,3 1,0 99,0
6 80 Картофин 89,7 2,2 97,9
7 80 Картофин+ Фитолар, Г 97,1 2,9 97,1
8 160 Картофин 84,7 5,6 94,2
В таблице 6 представлены информация о содержании сухого вещества и нитратов в клубнях картофеля при закладке их на хранение и после снятия с хранения (через шесть месяцев), а также содержании аскорбиновой кислоты после хранения. Среднее по вариантам содержание сухого вещества в клубнях колебалось осенью в пределах 19,18 -20,72%, а весной от 18,85 до 21,24%. Следует отметить, что наименьшее содержание сухого вещества
зафиксировано в вариантах без использования биопрепаратов и на варианте со второй дозой компоста. Очевидно, что это свидетельствует, что биопрепараты способствовали более эффективной жизнедеятельности растений
картофеля и лучшему биосинтезу. Ожидаемо, более низкое содержание сухого вещества отмечается и на варианте с максимальной дозой компоста, здесь же и максимальное концентрация нитратов. Повышенное содержание нитратов способствовало активному накоплению воды.
Содержание нитратов в картофеле всех вариантов было ниже ПДК. При использовании биопрепаратов содержание нитратов в клубнях картофеля повышалось, что отражает повышенную
минерализационную активность
микрофлоры на этих вариантах опыта. Растения картофеля, в свою очередь, использовали это дополнительное количество азота.
№ вар иан та Доза компос та, кг N/га Вид биозащит ы Содержан ие аскорбин о-вой кисло-ты, мг/100 г Содержание сухого вещества% Содержание нитратов, мг/кг
Осенью 2020 г. Весной 2021 г. Осенью 2020 г. Весной 2021 г.
1 0 0 1,36 19,56 18,11 185 160
2 80 0 2,27 19,18 18,85 271 139
3 0 Флавобак терин 3,00 20,49 20,40 210 145
Таблица 6
Содержание сухого вещества и нитратов в клубнях картофеля в сентябре 2020 и в
марта 2021 годов
4 80 Флавобак етрин 2,31 20,20 20,47 268 115
5 0 ^ртофин 2,31 20,19 21,24 138 136
6 80 ^ртофин 2,32 19,71 20,06 324 177
7 80 ^ртофин + Фитолар, Г 3,60 20,72 20,41 253 150
8 160 ^ртофин 2,29 20,67 19,54 226 124
0,57 0,78
Выводы
1. По результатам исследований в 2020 году подтверждается эффективность выбранного варианта технологии производства органического картофеля. Совместное использование компоста в дозе 4,3 т/га и биопрепаратов позволило достичь урожайности стандартных клубней в 27,5 -28, 2 т/ га с их низкой пораженностью грибными болезнями. При увеличении дозы компоста до 8,6 т/га урожайность возросла до 31,8 т/га, но в клубнях снижалось содержание сухого вещества и увеличивалось содержание нитратов.
2. Биопрепараты, значительно активизировали накопление минеральных форм азота в почве, что способствовало улучшению азотного питания растений картофеля.
3. Отмечено существенное накопление нитратов в почве в позднее осенний период (до 165 мг нитратов/кг почвы на варианте со второй дозой компоста), что может создавать угрозу потерь азота, в первую очередь нитратов, в результате вымывания. В связи с этим, целесообразно осуществлять посев озимых культур после уборки пропашных культур, которые будут устранять эти угрозы.
4. Собранный массив информации позволяет подойти к созданию программного комплекса «умное» органическое поле. В результате анализа информации за четыре года было установлено конкретное значение суммы активных температур в мае - июне для обеспечения высокого урожая органического картофеля и снижения заболеваемости клубневыми болезнями.
БИБЛИOГPAФИЧЕСKИЙ СПИСOK
1. De Schaetzen S. Organic Agriculture and the Sustainable Development Goals: Part of the Solution. Nature&More. 2019. 68 p. [Электронный ресурс] Режим доступа:
https://www.eosta.com/sites/www.eosta.com/fi les/documenten/nm 19_329_report_nm_lr.pdf (дата обращения 25.08.2021) 2. Ponisio L., M'Gonigle L., Mace K., Palomino J., de Valpine P., Kremen C.
Diversification practices reduce organic to conventional yield gap. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 2015. Vol. 282. Issue 1799: 20141396. DOI: 10.1098/rspb.2014.1396.
3. Foley J., Defries R., Asner G. et al. Global Consequences of Land Use. Science. 2005. Vol. 309 (5734), pp. 570-574. DOI: 10.1126/science.1111772.
4. Feiziene D., Janusauskaite D., Feiza V., Povilaitis V. et al. After-effect of long-term soil management on soil respiration and other qualitative parameters under prolonged dry soil conditions // Turkish Journal of Agriculture and Forestry. 2015. Vol. 39, pp. 633-651 DOI: 10.3906/tar-1405-88
5. Архипов А.Г., Косогор С.Н., Моторин О. А. и др. Цифровая трансформация сельского хозяйства России. М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2019. 80 с.
6. Попов В.Д., Минин В.Б., Максимов ДА., Папушин Э.А. Обоснование интеллектуальной системы управления органическим производством в растениеводстве // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2018. № 4(97). С. 28-41.
7. Минин В.Б., Мельников С.П., Максимов Д.А., Логинов Г.А. Особенности формирования продуктивности картофеля, возделываемого по биологизированной технологии // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2019. № 3 (100). С. 70-80.
8. Minin V.B., Popov V.D., Maksimov D.A., Ustroev A.A., Papushin E.A., Melnikov
S.P. Developing of modern cultivation technology of organic potatoes. Agronomy Research. 2020. Vol.18. Special issue 2, pp. 1359-1367.
9. Briukhanov A., Subbotin I., Uvarov R., Vasilev E. Method of designing of manure utilization technology. Agronomy research. 2017. Vol. 15. No. 3, pp. 658-663
10. Titova J.A., Novikova I.I., Boykova I.V., Pavlyushin V.A., Krasnobaeva I.L. Novel solid-phase multibiorecycled biologics based on Bacillus subtilis and Trichoderma asperellum as effective potato protectants against Phytophthora disease. Agricultural Biology [Sel'Sokhozyaistvennaya biologiya]. 2019. Vol. 54 No. 5, pp. 1002-1013. DOI: 10.15389/agrobiology.2019.5.1002eng
11. Пшеченко К.В., Зейрук В.Н., Еланский С.Н., Мальцев С.В. Технологии хранения картофеля. М.: «Картофелевод», 2007. 191 с.
12. Бутов А.В., Мандрова А.А. Биохимические показатели и нитраты в период хранения картофеля при современных приемах возделывания. Техника и технология пищевых производств. 2019. Т. 49. №1. С. 127-134. D0I:10.21603/2074-9414-2019-1-127-134
13. HELCOM. Communication from the Commission to the European parliament, the Council, the European economic and social committee and the Committee of the regions on an Action Plan for the development of organic production. [Электронный ресурс]. Режим
доступа:https://ec.europa.eu/info/sites/default/ files/food-farming-
fisheries/farming/documents/com2021_141_ac t_organi c-acti on-plan_en .pdf (дата
обращения 25.08.2021)
REFERENCES
1. De Schaetzen S. Organic Agriculture and the Sustainable Development Goals: Part of the Solution. Nature&More. 2019: 68. Available at: https://www.eosta.com/sites/www.eosta.com/files /documenten/nm19_329_report_nm_lr.pdf (accessed 25.08.2021)
2. Ponisio L., M'Gonigle L., Mace K., Palomino J., de Valpine P., Kremen C. Diversification practices reduce organic to conventional yield gap. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 2015. Vol. 282. Issue 1799: 20141396. DOI: 10.1098/rspb.2014.1396.
3. Foley J., Defries R., Asner G. et al. Global Consequences of Land Use. Science. 2005. Vol. 309 (5734): 570-574. DOI: 10.1126/science.1111772.
4. Feiziene D., Janusauskaite D., Feiza V., Povilaitis V. et al. After-effect of long-term soil management on soil respiration and other qualitative parameters under prolonged dry soil conditions // Turkish Journal of Agriculture and Forestry. 2015. Vol. 39: 633-651 DOI: 10.3906/tar-1405-88
5. Arkhipov A.G., Kosogor S.N., Motorin O.A. et al. Tsifrovaya transformatsiya sel'skogo khozyaistva Rossii [Digital transformation of Russian agriculture]. Moscow: Rosinformagrotekh, 2019: 80 (In Russian)
6. Popov V.D., Minin V.B., Maksimov D.A., Papushin E.A. Obosnovanie intellektual'noi sistemy upravleniya organicheskim proizvodstvom v rastenievodstve [Substantiation of intellectual management system of organic crop production]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2018. No. 4(97): 28-41 (In Russian)
7. Minin V.B., Melnikov S.P., Maksimov D.A., Loginov G.A. Osobennosti formirovaniya produktivnosti kartofelya, vozdelyvaemogo po biologizirovannoi tekhnologii [How to achieve the high yielding capacity of potato cultivated by the biology-based technology]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo
65
proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2019 No. 3 (100): 70-80 (In Russian)
8. Minin V.B., Popov V.D., Maksimov D.A., Ustroev A.A., Papushin E.A., Melnikov S.P. Developing of modern cultivation technology of organic potatoes. Agronomy Research. 2020. Vol.18. Special issue 2: 1359-1367 (In English)
9. Briukhanov A., Subbotin I., Uvarov R., Vasilev E. Method of designing of manure utilization technology. Agronomy research. 2017.Vol. 15. No. 3: 658-663 (In English)
10. Titova J.A., Novikova I.I., Boykova I.V., Pavlyushin V.A., Krasnobaeva I.L. Novel solidphase multibiorecycled biologics based on Bacillus subtilis and Trichoderma asperellum as effective potato protectants against Phytophthora disease. Agricultural Biology [Sel'Sokhozyaistvennaya biologiya]. 2019. Vol. 54. No. 5: 1002-1013 (In English) DOI: 10.15389/agrobiology.2019.5.1002eng
11. Pshechenko K.V., Zeiruk V.N., Elanskii S.N., Maltsev S.V. Tekhnologii khraneniya kartofelya [Potato storage technologies]. Moscow: Kartofelevod Publ., 2007: 191 (In Russian)
12. Butov A.V., Mandrova A.A. Biokhimicheskie pokazateli i nitraty v period khraneniya kartofelya pri sovremennykh priemakh vozdelyvaniya [Biochemical indicators and nitrates in potatoes during storage: modern cultivation techniques]. Tekhnika i tekhnologiya pishchevykh proizvodstv. 2019. Vol. 49. No.1: 127-134 (In Russian). DOI:10.21603/2074-9414-2019-1-127-134
13. HELCOM. Communication from the Commission to the European parliament, the Council, the European economic and social committee and the Committee of the regions on an Action Plan for the development of organic production. Available at: https://ec.europa.eu/info/sites/default/files/food-farming-
fisheries/farming/docum ents/com2021_141_act_ organic-action-plan_en.pdf (accessed 25.08.2021)
