CC BY
42
Влияние органических удобрений на качество клубней картофеля в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан
А.В. Комиссаров, к.с.-х.н., Э.И. Шафеева, ассистент, ФГБОУ ВО Башкирский ГАУ
При возделывании сельскохозяйственных культур важное значение имеет качество получаемой продукции. Доказано, что для получения высоких урожаев клубней картофеля отличного качества не обойтись без применения удобрений, формирующих благоприятные условия для корневого питания растений. Однако в некоторых случаях растения не успевают использовать весь поступивший в них азот для создания органического вещества. Тогда он преобразуется в соли азотной кислоты – нитраты.
В определённых дозах содержание нитратов как естественного растительного компонента в картофеле положительно коррелирует с ростом и качеством продукции и является показателем их обеспеченности азотом. Повышенная концентрация нитратов в растениях значительно ухудшает их качество, а также является потенциально опасным фактором для здоровья человека и животных [1].
Научно обоснованное применение органических удобрений может существенно увеличить урожайность картофеля без угрозы нитратного накопления в его клубнях.
1. Метеорологические данные метеостанции Уфа—Дёма
Показатель Месяц Сумма для Р, среднее для t Отклонение от нормы
июнь июль август
Р, мм (осадки) 61 28 73 162 - 10
t, °С (температура) +17,4 +16,8 +19,3 +17,8 -0,1
Материалы и методы исследования. В целях изучения влияния различных доз птичьего помёта и навоза КРС на качество клубней картофеля в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан в 2014 г. был заложен многофакторный опыт. На экспериментальных участках водно-балансовой станции ФГБУ «Управление «Башмелиоводхоз» были устроены 24 делянки, площадью 18 м2 каждая (размер одного участка — 8,40*4,30 м). На делянках возделывали картофель сорта Невский второй репродукции с внесением навоза КРС в дозах 40, 80 и 120 т/га и без удобрений, а также с внесением птичьего помёта в дозах 40 и 80 т/га, с добавлением сухого измельчённого камыша — сплавины в количестве 3,5 т/га и без его добавления, с применением орошения и в условиях богарного земледелия.
Сплавина, навоз и птичий помёт были заделаны в почву при весенней обработке почвы перед посадкой картофеля.
В течение вегетации было проведено три полива: 1-й — 07.06.2014 нормой 880 м3/га, 2-й — 04.07.2014 нормой 980 м3/га и 3-й — 22.07.2014 нормой 490 м3/га. Полив проводили при помощи дождевальных установок «Тучка» при снижении влажности почвы не менее 70% от наименьшей влагоёмкости (НВ).
При проведении опытов учитывали метеорологические данные (среднесуточная температура воздуха, осадки, влажность воздуха и др.) близлежащей к опытному участку метеостанции Уфа—Дёма.
Вегетационный период картофеля характеризовался как близкий к среднемноголетним климатическим условиям (табл. 1).
Почва опытного участка — чернозём выщелоченный среднемощный легкоглинистый средне-гумусный слабоэродированный на аллювиально-деллювиальной карбонатной глине. Содержание гумуса в пахотном слое (0 — 30 см) составляло 6,3%, щёлочно-гидролизируемого азота — 154 мг/кг, аммонийного азота — 5,8 мг/кг, нитратного азота — 25,2 мг/кг, подвижного фосфора — 4,18 мг на 100 г. Реакция почвенной среды слабокислая (рН = 5,33).
Для наблюдения за качеством клубней картофеля производили отбор картофельных кустов и изучали структуру подземной части растения три раза за вегетацию: 27.07.2014 (цветение), 19.08.2014 (прекращение прироста ботвы) и 09.09.2014 (уборка урожая).
Отбор проводили путём выкопки типичных кустов растений картофеля на учётных делянках в трёхкратной повторности. Изучение структуры подземной части растения включало в себя взвеши-
вание на электронных весах клубнеплодов с подсчётом их количества и последующим анализом на содержание нитратов в образцах.
Результаты исследования. При первой выкопке растений картофеля с орошаемого участка на варианте без удобрений количество нитратов в клубнях было равным 155 мг/кг и 165 мг/кг на варианте без удобрений со сплавиной (табл. 2). На момент второго отбора клубней картофеля (19.08.2014) концентрация нитратов составила 159 и 180 мг/кг, а при уборке урожая (09.09.2014) — 190 и 199 мг/кг соответственно.
2. Влияние доз навоза КРС и птичьего помёта на содержание нитратов в клубнях картофеля
Нитраты, мг/кг
Вариант опыта дата отбора
27.07.2014 19.08.2014 09.09.2014
1 2 3 4
Орошение, 155 159 190
без удобрений
Орошение, без 165 180 199
удобрений+спл.
Орошение, навоз, 172 245 249
40 т/га
Орошение, навоз+ 182 241 247
спл., 40 т/га
Орошение, помёт, 152 176 177
40 т/га
Орошение, пл.+помёт, 189 203 163
40 т/га
Орошение, навоз, 204 263 250
80 т/га
Орошение, навоз+спл., 199 275 270
80 т/га
Орошение, помёт, 180 197 171
80 т/га
Орошение, спл.+помёт, 167 187 181
80 т/га
Орошение, навоз, 196 235 236
120 т/га
Орошение, навоз+спл., 206 268 277
120 т/га
Без орошения, 148 159 170
без удобрений
Без орошения, без 160 174 179
удобрений+спл.
Без орошения, навоз, 171 207 244
40 т/га
Без орошения, 184 219 248
навоз+спл., 40 т/га
Без орошения, помёт, 152 171 150
40 т/га
Без орошения, 180 201 188
спл+помет, 40 т/га
Продолжение таблицы 2
1 2 3 4
Без орошения, навоз, 160 239 225
80 т/га
Без орошения, 169 230 250
навоз+спл., 80 т/га
Без орошения, помёт, 164 188 168
80 т/га.
Без орошения, 169 173 172
спл+помёт, 80 т/га
Без орошения, навоз, 167 291 293
120 т/га
Без орошения, 190 277 256
навоз+спл., 120 т/га
Таким образом, содержание нитратов в клубнях картофеля на контрольном варианте в течение всего периода формирования клубней картофеля не превышало предельно допустимую концентрацию, установленную в России, – 250 мг нитратного азота на 1 кг сырых клубней.
Внесение навоза привело к увеличению содержания нитратов в клубнях картофеля. Так, в начальный период формирования клубней картофеля (27.07.2014) содержание нитратов при внесении навоза 40, 80 и 120 т/га превысило содержание нитратов на контрольных вариантах на 17, 41, 41 мг/кг соответственно (в среднем на участках с внесением сплавины и без неё). Через три недели (19.08.2014) разница с контролем на соответствующих вариантах увеличилась до 73, 99, 81 мг/кг, а на время уборки (09.09.2014) несколько уменьшилась по сравнению со вторым сроком определения и составила 53, 65, 62 мг/кг.
В варианте с орошением прослеживалась тенденция накопления нитратов в клубнях по мере накопления их массы с увеличением продолжи -тельности вегетации, что объясняется усилением разложения навоза в почве с течением времени и последующим усвоением нитратного азота растениями картофеля. Так, на орошаемом участке,
Рис. 1 - Динамика содержания нитратов в клубнях картофеля на орошаемых участках при удобрении навозом КРС
Рис. 2 – Динамика содержания нитратов в клубнях на участках богарного земледелия при удобрении навозом КРС
удобренном навозом КРС в дозе 40 т/га, на 27 июля содержание нитратов составило 172 мг/кг, а к 19 августа и 9 сентября наблюдалось повышение концентрации нитратов до 245 и до 249 мг/кг соответственно. В варианте с дозой навоза 40 т/га при внесении сплавины отмечалась аналогичная закономерность.
Вариант с дозой навоза КРС 80 т/га в период с 27 июля по 19 августа показал увеличение содержания нитратов с 204 до 269 мг/кг и последующее их снижение к моменту уборки до 250 мг/кг. При внесении сплавины отмечался аналогичный тренд.
В вариантах с дозой навоза КРС 120 т/га и с той же дозой при внесении сплавины в период формирования урожая картофеля содержание нитратов в клубнях увеличилось соответственно со 196 до 236 и со 206 до 277 мг/кг.
Наши исследования показали, что превышение ПДК в клубнях картофеля наблюдалось во время прекращения прироста ботвы (19 августа) на орошаемых вариантах при внесении навоза дозой 80 т/га как со сплавиной, так и без неё, а также на варианте при внесении навоза дозой 120 т/га со сплавиной (рис. 1). Во время уборки урожая (9 сентября) содержание нитратов превысило ПДК в клубнях картофеля на вариантах со сплавиной при внесении навоза дозами 80 и 120 т/га.
На неорошаемом неудобренном участке при внесении сплавины и без неё содержание нитратов в клубнях картофеля в период формирования урожая варьировало от 148 до 179 мг/кг, при внесении навоза дозой 40 т/га – от 171 до 248 мг/кг, при внесении навоза дозой 80 т/га – от 160 до 258 мг/кг, при внесении навоза дозой 120 т/га – от 167 до 293 мг/кг.
На участке богарного земледелия к моменту уборки урожая содержание нитратов в клубнях картофеля при внесении навоза дозой 120 т/га без сплавины и со сплавиной оказалось выше ПДК и составило соответственно 293 и 256 мг/кг (рис. 2).
Внесение птичьего помёта на неорошаемых и орошаемых участках привело к увеличению содержания нитратов в клубнях картофеля в фазу цветения и в фазу прекращения прироста ботвы. Так, на неорошаемых участках в начальный период формирования клубней картофеля (27.07.2014) содержание нитратов при внесении помёта 40 и 80 т/га превысило содержание нитратов на контрольных вариантах (в среднем на участках с внесением сплавины и без неё) на 12 и 12,5 мг/кг соответственно. Через три недели (19.08.2014) разница с контролем на соответствующих вариантах увеличилась в среднем до 19,5 и 16 мг/кг, а во время уборки урожая (09.09.2014) существенной разницы в содержании нитратов в клубнях картофеля на удобренных и неудобренных вариантах не наблюдалось. Необходимо отметить, что клубни картофеля в фазу прекращения прироста ботвы (отбор образцов от 19.08.2014) содержат в себе большее количество
нитратов, чем клубни картофеля перед уборкой урожая (отбор образцов от 09.09.2014).
На орошаемых участках в период формирования клубней картофеля (27.07.2014) содержание нитратов при внесении помёта 40 и 80 т/га на участке с орошением превысило содержание нитратов на контрольных вариантах (в среднем на участках с внесением сплавины и без неё) на 10,5 и 13,5 мг/кг соответственно. Через три недели (19.08.2014) разница с контролем на соответствующих вариантах увеличилась в среднем до 19,5 и 22 мг/кг. Во время уборки (09.09.2014) содержание нитратов в клубнях картофеля на удобренных птичьим помётом участках было меньше, чем в контроле, на 13 – 36 мг/кг.
Наши исследования показали, что в клубнях картофеля при удобрении птичьим помётом в изучаемых дозах на всех вариантах опыта превышения ПДК нитратов установлено не было, несмотря на то что птичий помёт является концентрированным удобрением (рис. 3, 4).
Это объясняется тем, что азот в помёте быстро разлагается с образованием аммиака [2].
Выводы. 1. Увеличение дозы вносимого навоза КРС под картофель с 40 до 120 т/га на неорошаемых участках приводит к увеличению содержания нитратов в клубнях. На орошаемых участках при увеличении дозы навоза КРС с 80 до 120 т/га наблюдается стабилизация содержания нитратов в клубнях.
2. На богаре на вариантах опыта с дозами внесения навоза КРС 40, 80 и 120 т/га, а также на орошаемых вариантах с дозами внесения навоза КРС 40 и 120 т/га в период от фазы цветения до уборки урожая картофеля наблюдается постепенное увеличение содержания нитратов в его клубнях. На орошаемых вариантах с дозой внесения навоза КРС 80 т/га содержание нитратов в клубнях увеличивается от фазы цветения до фазы прекращения прироста ботвы и уменьшается к уборке урожая.
3. Внесение птичьего помёта на орошаемых участках и на богаре в дозах 40 и 80 т/га приводит к увеличению содержания нитратов в клубнях по мере увеличения дозы удобрений, а также в период с начала цветения до прекращения прироста ботвы. В период от прекращения прироста ботвы до уборки урожая содержание нитратов в клубнях на удобренных вариантах уменьшается на богаре до уровня контроля, а на орошении становится ниже контроля. Внесение птичьего помёта в меньшей степени сказывается на увеличении нитратов в клубнях, чем внесение соответствующих доз навоза КРС.
4. При внесении птичьего помёта в дозах 40 и 80 т/га на орошаемых участках и богаре превышения ПДК в клубнях картофеля не наблюдалось. На участках с внесением навоза КРС превышение ПДК в клубнях картофеля наблюдалось на орошаемых участках в фазу прекращения прироста ботвы
Рис. 3 - Динамика содержания нитратов в клубнях картофеля на орошаемых участках при удобрении птичьим помётом
Рис. 4 – Динамика содержания нитратов в клубнях картофеля на участках богарного земледелия при удобрении птичьим помётом
при внесении навоза в дозе 80 т/га со сплавиной и без неё, при внесении навоза в дозе 120 т/га со сплавиной; во время уборки при внесении навоза в дозе 80 т/га со сплавиной и 120 т/га со сплавиной. На неорошаемых участках с внесением навоза КРС превышение ПДК в клубнях картофеля было отмечено при внесении навоза 120 т/га со сплави-
ной и без неё в фазу прекращения прироста ботвы и перед уборкой урожая.
Литература
1. Пермякова Н. В. Урожайность и качество клубней ранних сортов картофеля в зависимости от норм внесения удобрений в южной лесостепи Республики Башкортостан: дисс. ... канд. с.-х. наук. Уфа, 2005. 141 с.
2. Вендило Г. Г. Удобрение овощных и бахчевых культур на приусадебном участке: справочник. М.: Агропромиздат, 1990.
