CC BY
58УДК 631.874.2.3:633.4.491
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА СПОСОБОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
СИДЕРАТОВ ПОД КАРТОФЕЛЬ
С.А. КАСАТКИН, кандидат сельскохозяйственных наук, зам. директора по НИР (e-mail: ivniicx@rambler.ru)
С.В. ШИШКИНА, научный сотрудник
Ивановский НИИСХ - филиал ФГБНУ «Верхневолжский ФАНЦ», ул. Центральная, д.2, п. Богородское, Ивановский р-н, Ивановская обл., 153045, Российская Федерация
Резюме: Изложены результаты исследований, проведенных в 2017 г. на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве по изучению влияния сроков заделки сидератов при двух уровнях минерального питания на физические свойства почвы, урожайность и качество клубней различных сортов картофеля. В качестве сидеральной культуры использовали горчицу белую. В опыте определяли эффективность различных сроков запашки ее зеленой массы (осенью в период наступления устойчивых заморозков и весной при наступлении физической спелости) на двух по скороспелости сортах картофеля (раннем Уладар и среднеспелом Скарб) на двух фонах минерального питания (без удобрения - контроль и N90P9K90). Исключение запашки зеленой массы горчицы белой в осенний период снижало объемную массу почвы, в связи с тем, что корневая система сидерата оставалась ненарушенной, что в свою очередь способствовало улучшению влаго- и воздухопроницаемости почвы. Осенняя запашка сидерата увеличила урожайность картофеля, как на фоне с удобрениями, так и без них. При внесении минеральных удобрений влияние сроков заделки сидерата на урожай снижалось. Улучшение условий минерального питания снижало крахмали-стость клубней во всех вариантах. Товарность клубней сорта Уладар была выше, при этом наибольшей величины (87-88 %) она достигла на фоне (NPK)90. Осенняя заделка сидерата повышала товарность клубней этого сорта на фоне естественного плодородия почвы, а внесение минерального удобрения нивелировало влияние сроков заделки. Расчеты экономической эффективности показали высокий уровень рентабельности, как в контроле, так и при внесении минеральных удобрений. Окупаемость затрат продукцией была выше в вариантах с удобрениями.
Ключевые слова: сидераты, картофель, уровень минерального питания, физические свойства почвы, урожайность и качество клубней, Ивановская область.
Для цитирования: Касаткин С.А., Шишкина С.В. Сравнительная оценка способов использования сидератов под картофель //Владимирский земледелец. 2018. №3. С. 28-31.
В современной экономической ситуации биологи-зация земледелия может быть наиболее дешевым и в то же время эффективным методом интенсификации сельскохозяйственного производства и улучшения сре-дообразующего влияния.
В специализированном земледелии многократно возрастает роль предшественника и рационального размещения культур в севооборотах как биологического средства контроля болезней, вредителей и сорняков, позволяющего снизить уровень применения химических препаратов. В таком случае севооборот выступает как средство экологизации и биологизации земледелия.
Выращивание промежуточных культур - важнейшее направление интенсификации аграрного производства
[1]. Известно, что многие сельскохозяйственные культуры достигают уборочной фазы задолго до окончания периода с положительными температурами 5-10 °С. Одно из направлений более полного использования агроклиматических ресурсов - промежуточные посевы, позволяющие использовать агроклиматические ресурсы вегетационного периода до поздней осени. Удобрительный эффект обусловлен культурой, высеваемой в качестве сидерата, а также питательными элементами, которые высвобождаются при разложении биомассы, и зависит не только от размеров, но и от качества заделываемого органического вещества. Для промежуточных посевов под картофель широко практикуют использование таких культур, как редька масличная и горчица белая.
Скорость разложения органического вещества зависит от соотношения углерода и азота в зеленой массе
[2]. Исследования показали, что наиболее интенсивно этот процесс происходит в течение первых 30-40 дней после запашки. За этот период минерализуется до 47-63 % органического вещества, тогда как за последующие 50 дней - только 5-6 %. Поэтому длительное пребывание почвы после запашки сидерата в незасеянном состоянии может привести к потере азота от вымывания за пределы корнеобитаемого слоя, особенно во влажные годы [3].
Результаты обобщения данных многолетних исследований отечественных и зарубежных авторов свидетельствуют, что на малоплодородных почвах возделывание промежуточных культур на зеленое удобрение без дополнительного поступления других органических веществ не повышает содержания гумуса вследствие быстрой минерализации сидеральной массы [4, 5].
Важный фактор, влияющий на эффективность использования сидеральных культур, - способ заделки в почву. Внесение и заделка зеленых удобрений в зону расположения семян нежелательно, так как близость удобрений, особенно свежих, к семенам отрицательно влияет на их всхожесть и тем самым снижает возможный урожай [6].
Краткое обобщение результатов исследований и производственного опыта в различных почвенно-кли-матических условиях, как нашей страны, так и за рубежом показывает, что зеленое удобрение в занятых парах и в промежуточных посевах - эффективный способ окультуривания почвы и повышения урожайности сельскохозяйственных культур в полевых и дру-
№ 3 (85) 2018
J/iaSuMipctii ЗемлеШецТ)
1. Метеорологические условия вегетационного периода 2017 г.
Месяц Температура воздуха, С Количество осадков ГТК
средняя за месяц средне многолетняя средняя за месяц средне многолетняя
май 9,0 11,4 89,7 55 3,3
июнь 13,5 15,8 83,7 62 2,1
июль 16,9 17,6 106,2 90 2,1
август 17,4 15,8 23,3 67 0,4
2. Физические свойства почвы
Слой почвы, см Осенью перед запашкой Весной при наступлении физической спелости
с запашкой осенью без заделки
Объемная масса, г/см3
0-10 1,30 1,23 1,22
10-20 1,35 1,27 1,24
Запасы продуктивной влаги, мм
0-20см 51,1 52,5
гих севооборотах. Однако в условиях Нечерноземной полосы вопросы подбора, агротехники, способов использования сидератов, их влияния на плодородие почвы, урожайность и качество продукции сельскохозяйственных культур, продуктивность севооборотов и другие вопросы изучены недостаточно.
В большинстве научных рекомендаций и агрономических руководствах рассматривается только единственный вариант заделки зеленой массы в почву - это запашка. Также можно встретить сведения по сравнительной оценке двух способов заделки сидератов и удобрений - плугом и дисковыми боронами. Однако существует мнение, что осенью зеленую массу необходимо оставлять, не заделывая в почву. За зиму она превращается в мульчу, способствует снегозадержанию и накоплению запасов влаги, а образованные разлагающимися корнями каналы, заполняются водой, которая при замерзании разрывает их стенки, тем самым создавая пористую структуру почвы [7, 8].
Поэтому возникла необходимость на основе всестороннего изучения определить влияние видов си-деральных культур и способов их использования на физические свойства почвы, урожайность и качество клубней картофеля.
Условия, материалы и методы. Научные исследования проводили на базе стационарного опыта отдела земледелия Ивановского НИИ. Фенологические наблюдения, биометрические измерения, учет урожая, определение биохимических показателей клубней проводили по методике ВНИИКХ им. А.Г. Лорха (1967). Математическую обработку экспериментальных данных осуществляли методом дисперсионного анализа
5лаЭим1рсЫ1 ЗемлебЪАецТ)
по Б.А. Доспехову (1985).
В опыте изучали влияние способов использования зеленой массы горчицы белой в качестве сидера-та (запашка в период наступления устойчивых заморозков, без заделки осенью) под картофель раннего сорта Уладар и среднеспелого сорта Скарб на двух фонах минерального питания: без удобрения (контроль)
и 1\0Р90К90.
Почва опытного участка
- дерново-подзолистая легкосуглинистая. Содержание гумуса в слое почвы 0-20 см составляло 1,65 %, подвижного фосфора - 156 мг/кг почвы, обменного калия - 177 мг/кг, рНкс| -6,2, сумма поглощенных оснований
- 6,7 мг-экв/100 г. Опыт заложен в трехкратной повторности, площадь делянки - 56 м2. Минеральные удобрения в виде нитроаммофоски вносили перед нарезкой гребней.
Способ уборки - сплошной поделяночный.
В 2016 г. после уборки зерновых культур на всей площади опыта была посеяна горчица бела. Период вегетации растений составил 50 дней. С наступлением устойчивых заморозков (середина октября) на половине площади сидеральную массу, урожайность которой при высоте растений около 50 см составляла 230 ц/га, запахали.
Погодные условия в основном сложились благоприятно для роста и развития картофеля. В течение вегетации запасы продуктивной влаги в пахотном слое были достаточными для формирования урожая (табл. 1).
Температура воздуха с мая по июль была ниже среднемноголетней на 0,7-2,4 оС, а сумма осадков за эти же месяцы превысила среднемноголетние значения на 20-30 мм. Сложившиеся метеоусловия способствовали сильному уплотнению почвы и распространению фитофтороза листьев на обоих сортах, причем степень поражения в большей степени зависела от генетических особенностей картофеля.
Результаты и обсуждение. Перед заделкой сиде-рата определяли показатели объемной массы почвы в слоях 0-10 и 10-20 см, в которых она составила соответственно 1,30 и 1,35 г/см3 (табл. 2).
Весной при наступлении физической спелости почвы объемная масса в слоях 0-10 и 10-20 см в вариантах с осенней запашкой сидерата составила соответственно 1,23 и 1,27 г/см3, без заделки осенью - 1,22 и 1,24 г/см3. Запасы продуктивной влаги в слое 0-20 см составили 51,1 и 52,5 мм соответственно. Снижение объемной массы в варианте без запашки объясняется
№ 3 (85) 2018
3. Урожайность картофеля
Сорт картофеля Срок заделки сидерата Фон питания Урожайность, т/га Прибавка от удобрений, т/га (%)
Скарб Весна 0 13,8 -
(Мрк)90 19,2 5,4(39)
Осень 0 15,5 -
20,1 4,6(29)
Уладар Весна 0 17,7 -
22,4 4,7(26)
Осень 0 18,2 -
(МРК)90 23,5 5,3(29)
НСР05 0,6
4. Технологические показатели качества клубней картофеля
Сорт Срок Фон пи- Содер- Содер- Товар- Средняя
заделки тания жание жание ность, % масса
сидерата сухого вещества, % крахмала, % клубня, г
Весна 0 19,7 13,9 69 68,6
(МРК)90 18,2 12,5 79 70,2
Скарб 0 19,5 13,7 72 85,0
Осень ^РК)9„ 19,0 13,3 76 86,6
Весна 0 18,6 12,9 71 67,1
Уладар ^РК)90 18,3 12,6 88 77,1
Осень 0 19,4 13,7 77 76,9
(МРК)9„ 18,9 13,2 87 86,9
5. Экономическая эффективность изучаемых приемов
тем, что корни отлично разрыхляют, дренируют и структурируют почву, что также улучшает влаго- и воздухоемкость почвы.
Анализ результатов
исследований показал, что урожайность в вариантах с осенней запашкой сидерата выше, чем без заделки, как на фоне с удобрениями, так и без них (табл. 3). На сорте Скарб внесение минеральных удобрений достоверно снижало прибавку урожая в зависимости от сроков заделки сидерата с 1,7 до 0,9 т/га, на сорте Уладар - наоборот повышало ее с 0,5 до 1,1 т/га.
В товарном производстве картофеля большое значение имеют показатели качества клубней. В условиях 2017 г. использование минеральных удобрений снижало
крахмалистость клубней по всем вариантам (табл. 4).
Следует отметить невысокий уровень содержания крахмала в клубнях среднеспелого сорта Скарб. Из-за распространения фитофтороза листьев период вегетации этого сорта значительно сократился.
Наоборот, раннеспелый сорт Уладар (срок вегетации которого составляет 70-75 дней) в полной
Показатель Сорт Скарб Сорт Уладар
заделка весной заделка осенью заделка весной заделка осенью
без удобрений (NpK)4n без удобрений (NpK)4n без удобрений (NpK)4n без удобрений (NpK)4n
Урожайность картофеля, т/га 13,8 19,2 15,5 20,1 17,7 22,4 18,2 23,5
Производственные затраты, тыс. руб/га 128,5 156,9 134,2 167,6 128,5 156,9 134,2 167,6
Стоимость валовой продукции, тыс. руб/га 179,4 249,6 201,5 261,3 230,1 291,2 236,6 305,5
Чистый доход с 1 га, тыс. руб. 50,8 92,7 67,3 93,7 101,6 134,3 102,4 137,9
Рентабельность производства, % 39,5 59,0 50,1 55,9 79,0 85,5 76,3 82,2
№ 3 (85) 2018
g/iaSuMtpctti ЗемлеШецТ)
мере использовал сложившийся климатический потенциал. Товарность его клубней была выше во всем вариантам, однако наибольшей величины она достигла на фоне ^РК)90 - 87-88 %. Осенняя заделка сидерата под этот сорт на неудобренном фоне способствовала повышению товарности клубней, а внесение минерального удобрения нивелировало влияние сроков заделки.
Расчеты экономической эффективности показали высокий уровень рентабельности, как в контроле, так и при внесении минеральных удобрений (табл. 5). Окупаемость затрат продукцией была выше на фоне естественного плодородия, на котором рентабельность в варианте с заделкой остатков сидерата весной была выше, что объясняется уменьшением затрат на обработку почвы.
Выводы. Таким образом, в результате проведенных исследований установлено, что исключение запашки зеленой массы горчицы белой в осенний период снижает объемную массу почвы в силу того, что корневая система сидерата остается
ненарушенной, а это, в свою очередь, способствует улучшению влаго- и воздухопроницаемости почвы.
Осенняя запашка сидерата увеличила урожайность картофеля на обоих фонах питания. Однако при внесении минеральных удобрений влияние сроков заделки сидерата на величину этого показателя снижается. На фоне улучшения условий минерального питания отмечено снижение крахмалистости клубней.
Осенняя заделка сидерата повысила товарность клубней сорта Уладар на фоне без удобрений, а внесение минерального удобрения нивелировало влияние сроков заделки. Расчеты экономической эффективности использования сидератов показали высокий уровень рентабельности, как в контроле, так и при внесении минеральных удобрений. Окупаемость затрат продукцией была выше на фоне с удобрениями. Наибольшая рентабельность отмечена на удобренном фоне в варианте без осенней заделки зеленой массы сидерата, что объясняется снижением затрат на обработку почвы.
Литература.
1. Лошаков В.Г. Значение промежуточных культур в зональных системах земледелия. М.: ТСХА, 1986.15 с.
2. АлександроваЛ.Н. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации. Л.: Наука, 1980. 288 с.
3. Новоселов Ю.К., Рудоман В.В., Бражникова Т.С. Промежуточные посевы капустных культур на сидерат //Земледелие. 1998. № 2. С. 20.
4. Благовещенская Э.К., Тришина Т.Л. Сидераты в современном земледелии//Земледелие. 1987. № 5. С. 36-37.
5. Сороко В.И., Пироговская Г.В., Русалович А.М. и др. Почвы и их плодородие на рубеже столетий //Актуальные проблемы плодородия почв в современных условиях. Минск, 2001. С. 278-280.
6. Новиков М.Н. Исследование вопросов эффективного использования различных видов и форм органических удобрений: автореф.... доктора с.-х. наук. Владимир, 1993.44 с.
7. Бублик Б.А., Гридчин В.Т. Всемогущая сидерация. Казань, 2012.112 с.
8. Тиво П. Сидераты - неисчерпаемый резерв удобрений//Секреты хозяина. 2016. №5. С.25-29.
9. Методика исследований по культуре картофеля. М.: ВНИИКХ, 1967.119 с.
10. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Колос, 1985.351с.
COMPARATIVE ASSESSMENT OF WAYS TO USE GREEN MANURE FOR POTATOES
S.A. Kasatkin, S.V. Shishkina
Ivanovo Agricultural Research Institute - branch of the Federal State Budget Scientific Institution «Upper Volga Federal Agrarian Scientific Center» ul. Tsentralnaya 2, poselok Bogorodskoye, Ivanovskij rajon, Ivanovo oblast, 153045, Russia
Abstract. There are results of researches in 20l7 on soddy-podzolic light loamy soil. Influence of terms of green manure adding on two levels of mineral nutrition on physical characteristics of soil, productivity and quality of potato varieties are presented. White mustard was used as green manure crop. It was studied an efficiency of various terms of plowing its green mass. In autumn it was the period of stable frost and in spring it was period of physical ripeness at two potato varieties - an early one was Uladar and mid-ripening variety was Skarb. The experiment was based on two ways of mineral nutrition: control (without fertilizer) and N90P90K90. The exception of a plowing of mustard green mass in autumn reduced the volume of soil, due to the fact that root system of green manure was not damaged. It improved soil moisture and air permeability. An autumn plowing of a green manure increased potato yield both with fertilizers and without them. Influence of terms on green manure adding weakened when they were based on the mineral nutrition. Mineral nutrition reduces starch content of tubers with all options. The marketability of Uladar was higher but it was the highest by NPK90 87-88 %. Adding green manure in autumn increased marketability tubers Uladar without mineral fertilizers. Use of them leveled influence of terms of green manure adding. Calculation of economic efficiency showed high profit both at control and with mineral fertilizers. Recoupment of production costs was higher based on mineral fertilizers.
Keywords: green manure, potato, levels of mineral nutrition, physical characteristics of soil, yield and quality of potato, Ivanovo oblast.
Author details: S.A. Kasatkin, Candidate of Sciences (agriculture), deputy director for research (e-mail: ivniicx@rambler.ru), S.V. Shishkina, research fellow
For citation: Kasatkin S.A., Shishkina S.V. Comparative assessment of ways to use green manure for potatoes // Vladimir agricolist. 2018. №3. P. 28-31.
gflaBuMipcltii ЗешеЙЪАецТ)
№ 3 (85) 2018
