Формирование элементов продуктивности картофеля в зависимости от обработок различными препаратами в аридных условиях Нижнего Поволжья

АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

УДК 635.21:631.811.98

ФОРМИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ПРОДУКТИВНОСТИ КАРТОФЕЛЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ОБРАБОТОК РАЗЛИЧНЫМИ ПРЕПАРАТАМИ В АРИДНЫХ УСЛОВИЯХ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

Н.А. Щербакова, аспирант

Волгоградский государственный аграрный университет Н.В. Тютюма, доктор сельскохозяйственных наук

ГНУ Прикаспийский научно-исследовательский институт аридного земледелия Россельхозакадемии

А.Ф. Туманян, доктор сельскохозяйственных наук Российский университет дружбы народов

Исследовано влияние регулятора роста, микробиологического и органоминерального удобрений на элементы структуры урожая картофеля и продуктивность культуры в целом, в засушливых условиях аридной зоны Нижнего Поволжья.

Ключевые слова: картофель, регулятор роста, микробиологическое удобрение, ор-ганоминеральное удобрение, фазы развития растений, элементы структуры урожая.

Почвенно-климатические условия Прикаспия в целом благоприятны для возделывания раннего картофеля. Среднедекадные температуры воздуха достигают положительных значений уже в апреле, и в первой-второй декадах этого месяца обычно начинаются посевные работы. Обилие тепла и солнечного света создает благоприятные условия для выращивания на орошаемых землях Нижнего Поволжья высоких урожаев раннего картофеля (до 15 т/га к середине июля) [4].

Но при возделывании картофеля Нижнего Поволжья необходимо учитывать, что при весенних посадках не всегда удается получить высокий и качественный урожай, так как период клубнеобразования совпадает с повышением температуры воздуха до 35 0С и выше, что ведет к снижению качества и количества урожая и вызывает экологическое вырождение семенных клубней [4].

В современном сельском хозяйстве все усилия генетиков и селекционеров направлены на получение высокоурожайных сортов и гибридов различных сельскохозяйственных культур. Новейшие разработки отечественных и зарубежных ученых активно внедряются на полях наших аграриев. Однако нельзя забывать том, что окультуренные нами растения не только высокопродуктивны, но и более требовательны к условиям внешней среды, чем родственные им растения диких видов. Чем выше потенциальная урожайность сорта или гибрида, тем более он требователен. Малейшее изменение оптимальных условий (наличие болезней, изменение температурного режима, питания растений) приводит к появлению стресса и снижению фактической урожайности культурного растения.

Чтобы снизить действие экстремальных факторов внешней среды в аридных условиях Нижнего Поволжья, необходимо повышать засухоустойчивость растений. Положительный эффект на жизнеспособность ослабленных растений в засуху оказывают обработки стимуляторами роста антистрессового действия, микробиологическими и органоминеральными удобрениями, активизирующими процессы жизнедеятельности

растений. Поэтому изучение их влияния на рост, развитие и продуктивность растений картофеля актуально.

Мы изучали влияние обработок стимулятором роста, микробиологическим и ор-гано-минеральным удобрениями на продуктивность картофеля в условиях светло-каштановых почв аридной зоны Нижнего Поволжья.

Опыт проводился в 2011 -2013 гг. на 9 сортах на участке капельного орошения площадью 0,076 га в однофакторном полевом опыте с 4-х кратной повторностью с шириной междурядий 1,4 м и размещением растений в шахматном порядке через 0,240,25 м в ряду, густота стояний растений в среднем составила 60 тыс./га. Под каждую обработку была занята площадь 21,0 м2.

Схема опыта: каждый сорт обрабатывался микробиологическим удобрением «Байкал Эм1», регулятором роста и развития растений Эпин-Экстра, универсальным органо-минеральным удобрением на основе биогумуса Гумат 7 в сочетании с биофунгицидом Фитоспорин М, четвертый вариант - контроль.

Погодные условия 2011 года были неблагоприятными. К третьей декаде апреля температура в среднем составила +24 °С, верхний слой почвы 5-15 см прогрелся в среднем до +9 °С, что позволило осуществить высадку картофеля 20 апреля. В мае отмечалось быстрое нарастание температур, которые составляли в среднем +21,8 оС. Максимальные температуры воздуха достигали +33,0 °С, температура почвы на глубине 5-15 см прогрелась до +22,1.. .+20,1 °С. Июнь был жарким с почти полным отсутствием осадков. Температура воздуха в отдельные жаркие дни поднималась свыше +38 °С, а температура почвы на глубине 5-15 см поднялась до +28,3...+26,0 °С, что угнетало растения картофеля. В начале июля, когда проходила уборка ряда сортов картофеля, максимальная температура воздуха достигала +42,7 °С, при относительной влажности 42 %. Почва на глубине 5-15 см к моменту уборки картофеля прогрелась в среднем до +33,0...+30,5 оС.

Весна вегетационного периода картофеля 2012 года отличалась быстрым нарастанием положительных температур, которые к моменту посадки картофеля (22 апреля) в среднем достигали +18 °С, а почва на глубине 5-15 см прогрелась свыше +21,1.. .+19,0 °С, соответственно. Температура воздуха в мае в среднем составила +21,5 °С, что на +4,9 °С выше среднемноголетней, при этом почва прогрелась в среднем до +22,3 °С, что благоприятствовало развитию растений картофеля. В июне, когда растения картофеля проходят фазы цветение-клубнеобразование, максимальная температура воздуха достигала +40,0 °С. Почва в этот период на глубине 5-15 см прогрелась до +29,4.. .+28,0 °С. Относительная влажность воздуха в этом месяце была не выше 41 %. В связи с этим цветение было не дружным и растянутым. В конце третьей декады июня и в первой декаде июля выпало 41,1 мм осадков, что сдвинуло сроки уборки.

В 2013 году погодные условия отличались от предыдущих лет. Среднесуточная температура воздуха апреля была близка к среднемноголетним значениям и составляла +11,4 °С, а температура почвы на глубине 5-15 см составляла +13,1.. .+11,5 °С, что позволило осуществить высадку картофеля 20 апреля. Среднесуточные температуры мая 2013 года, по сравнению с 2011 и 2012 годами, были ниже и составляли +21,3 °С. Осадков было немного (6,8 мм), что составило 27,2 % от среднемноголетних показаний. Температуры июня были благоприятными для развития растений картофеля и составляли +24,0 °С, осадков выпало 9,7 мм в основном в третьей декаде, температура почвы на глубине 5-15 см составляла +28,5.. .+26,3 °С, что благоприятно сказывалось на развитии растений картофеля. Но понижение температуры и обильные осадки в конце мая - начале июля, привели к неравномерному цветению растений картофеля и удлинению вегетационного периода. В целом среднесуточные температуры воздуха в июле

были по сравнению с 2011-2012 гг. наиболее близки к среднемноголетним показателям (+24,4 °С) и составили в среднем +24,5 °С.

Таблица - Биометрические показатели развития растений картофеля в зависимости от обработок, среднее за годы исследования

Высота, м Масса ботвы, г Кол-во Количество листьев, шт.

Сорт Вариант стеблей, шт.

«Байкал Эм1» 0,58±0,3 302,6±10 2,8±0,1 18,8±1,3

Ильинский Эпин Экстра 0,62±0,4 372,2±18 3,4±0,2 31,2±2,4

Гумат7+Фитосп. 0,54±0,3 350,6±15 3,3±0,2 41,6±3,8

Контроль 0,47±0,2 288,8±10 2,9±0,1 22,0±2,0

«Байкал Эм1» 0,62±0,4 382,2±16 3,3±0,2 28,0±2,2

Адретта Эпин Экстра 0,59±0,3 396,9±18 2,7±0,1 36,4±2,8

Гумат7+Фитосп. 0,51±0,3 358,6±15 2,5±0,1 28,6±1,9

Контроль 0,58±0,3 253,3±10 3,1±0,2 47,6±3,9

«Байкал Эм1» 0,65±0,4 480,3±20 2,7±0,2 29,2±2,2

Невский Эпин Экстра 0,54±0,3 581,0±25 4,5±0,3 37,4±2,8

Гумат7+Фитосп. 0,61±0,4 554,5±25 3,0±0,2 60,0±5,6

Контроль 0,47±0,2 317,8±20 2,7±0,2 15,4±1,0

«Байкал Эм1» 1,06±0,7 305,0±15 2,4±0,2 22,4±2,0

Эффект Эпин Экстра 0,94±0,6 423,8±20 2,7±0,2 51,0±4,8

Гумат7+Фитосп. 0,79±0,5 363,7±15 1,9±0,1 34,2±2,8

Контроль 0,70±0,5 265,8±12 2,4±0,2 33,8±2,8

«Байкал Эм1» 0,58±0,3 543,9±22 2,6±0,2 25,4±2,1

Василек Эпин Экстра 0,67±0,4 649,5±28 3,6±0,3 60,8±5,6

Гумат7+Фитосп. 0,67±0,4 545,4±25 3,7±0,3 28,6±1,9

Контроль 0,60±0,4 311,0±20 2,3±0,2 22,4±2,1

«Байкал Эм1» 0,82±0,6 283,3±10 3,2±0,2 22,0±2,1

Сокольский Эпин Экстра 0,86±0,6 344,6±15 3,3±0,2 21,0±2,0

Гумат7+Фитосп. 0,73±0,7 259,6±10 4,5±0,4 54,6±5,0

Контроль 0,74±0,7 233,4±10 4,6±0,4 55,2±5,0

«Байкал Эм1» 0,61±0,5 252,8±10 2,5±0,2 30,0±2,5

Жуковский Эпин Экстра 0,68±0,5 443,0±20 2,0±0,2 21,0±2,0

ранний Гумат7+Фитосп. 0,64±0,5 356,2±15 2,3±0,2 26,4±2,1

Контроль 0,57±0,4 299,2±12 1,8±0,1 19,2±2,0

«Байкал Эм1» 0,51±0,4 333,6±16 3,2±0,3 23,2±2,1

Ред Скарлетт Эпин Экстра 0,57±0,4 405,3±19 4,3±0,4 53,2±4,6

Гумат7+Фитосп. 0,55±0,4 380,5±15 3,7±0,3 45,6±3,2

Контроль 0,47±0,3 371,6±16 3,0±0,2 24,2±2,1

«Байкал Эм1» 0,61±0,4 328,4±11 3,6±0,3 33,4±2,7

Дельфин Эпин Экстра 0,70±0,5 540,1±22 4,3±0,4 64,0±6,0

Гумат7+Фитосп. 0,65±0,4 411,0±17 2,9±0,3 17,6±1,1

Контроль 0,60±0,4 369,7±16 2,6±0,3 17,6±1,1

По степени увлажнения за вегетацию (апрель-июль) все годы исследований можно отнести к сухим - ГТК < 0,5. ГТК вегетационного периода 2011 года составлял

- 0,10, 2012 - 0,25, 2013 - 0,15 при среднемноголетнем показателе 0,42.

Почвы опытного участка светло-каштановые, суглинистые с маломощным гумусовым горизонтом (0,2-0,25 м) и низким содержанием гумуса - 1,1-1,2 % в пахотном слое.

Вегетационный период при обработке сортов картофеля препаратом «Байкал Эм1» сокращался в среднем на 2 суток, Эпин Экстра на 4 суток, Гумат 7 + Фитоспорин на 2 суток, по отношению к контролю, и сильно варьировал по сортам. Так, например, у сорта Ильинский при обработке Гумат 7+ Фитоспорин сокращался вегетационный период до 5 суток, Эпин Экстра до 3, «Байкал Эм1» до 2 суток по отношению к контролю.

По биометрическим показателям, таким как высота растения и масса ботвы, количество листьев обработанные сорта сильно отличались от контроля. На обработке «Байкал Эм1» высота растений в зависимости от сортов превышала контроль в среднем на 0,4-0,20 м, обработка Эпин Экстра - 0,5-0,25 м, Гумат 7 + Фитоспорин - 0,3-0,18 м. Показатели массы ботвы с куста также варьировали как по вариантам обработок, так и по сортам и в среднем за годы изучения на обработке Эпин Экстра у всех сортов превышали контроль от 40 до 339 г, что говорит о высокой ростостимулирующей активности препарата, Гумат 7 + Фитоспорин также на ряде сортов способствовал увеличению массы от 20 до 230 г, «Байкал Эм1» на сортах Адретта, Василек, Сокольский, Жуковский ранний увеличивал массу ботвы в среднем на 40-230 г.

Таким образом, по биометрическим показателям в среднем за годы исследований наиболее существенноу влияние на сорта картофеля оказывал ростостимулятор Эпин Экстра, который способствовал быстрому росту растений и накоплению большей массы ботвы и количества листьев в среднем по всем показателям на 45 %. «Байкал Эм1» и Гумат 7 + Фитоспорин также оказывали ростостимулирующее действие на растения картофеля, но в меньшей мере в среднем 13,4 и 27,3 % соответственно.

Структура суммарного водопотребления в среднем за годы изучения коллекции выглядела следующим образом: оросительная норма - 3600,0 м3/га составила 88 % водного баланса, на осадки приходится 10 % или 382,0 м /га; водопотребление из почвы составило в среднем 100,0 м3/га или 2,5 %.

В соответствии с полученным суммарным водопотреблением проведен расчет коэффициента водопотребления, под которым понимается суммарный расход воды на формирование единицы товарной продукции [5] (рис.).

Как видно из рисунка, обработка различными препаратами по-разному отражалась на водопотреблении картофеля. Так, сорта Ильинский, Сокольский и Ред Скарлетт на обработках уменьшили водопотребление в среднем на 34 м3/т «Байкал Эм1»;

3 3

89 м /т - Эпин Экстра; 59 м /т - Гумат 7 + Фитоспорин. Сорта Василек и Жуковский ранний на обработках Эпин Экстра и Гумат 7 + Фитоспорин в среднем на 366,3401,9 м /т и 11,2 и 27,4, соответственно. Сорт Невский на обработке Эпин Экстра (на 28,9 м3/т); сорт Эффект на Гумат 7 + Фитоспорин (28,9 м3/т). Сорта Адретта и Дельфин по водопотреблению не были отзывчивы на обработки.

По результатам изучения динамики клубнеобразования были получены следующие данные: сорт Ильинский к 60 дню от посадки накапливал на обработке Гумат 7 + Фитоспорин до 47 % урожая, «Байкал Эм1» - 39 %, Эпин Экстра - 29 %; сорт Адретта - «Байкал Эм1» - 83 %, Эпин Экстра - 78 %, Гумат 7 + Фитоспорин - 60 %; Невский

- Эпин Экстра - 68 %, «Байкал Эм1» - 60 %, Гумат 7+ Фитоспорин - 60 %; Ред Скарлетт - Эпин Экстра - 79 %, Гумат 7 +Фитоспорин - 79 %, «Байкал Эм1» - 75 %; Дельфин - Эпин Экстра - 62 %, Гумат 7 + Фитоспорин - 56 %, «Байкал Эм1» - 52 %; сорт

Василек только на обработке Гумат 7 +Фитоспорин - 71 %; Жуковский ранний на обработках Гумат 7 + Фитоспорин, «Байкал Эм1» - 80 %; у сортов Эффект и Сокольский по динамике урожайности обработки не превосходили контроль.

Дельфин Ред скарлетт Жуковский ранний Сокольский

а

рт Василек

ос

Эффект Невский Адретта Ильинский

Коэффициент водопотребления, м3/га

Гумат7+Фитоспорин ИЭпин Экстра  Байкал ЭМ1  Контроль

Рисунок - Водопотребление сортов картофеля в зависимости от обработки,

среднее за годы исследования

По урожайности показатели несколько отличались от показателей динамики накопления урожая как по сортам, так и по обработкам.

Семь из девяти сортов (Ильинский, Невский, Эффект, Василек, Сокольский, Жуковский ранний, Ред Скарлетт) за годы изучения показали урожайность выше, чем на контроле при обработке Эпин Экстра, три сорта (Ильинский, Адретта, Эффект) на «Байкал Эм1», пять сортов (Ильинский, Эффект, Василек, Жуковский ранний, Ред Скарлетт) - Гумат7+Фитоспорин.

Прибавка урожая у этих сортов в зависимости от обработок составила в среднем: «Байкал Эм1» - 0,8 т/га (сорт Адретта), 1,7 (Эффект), 8,5 (Ильинский); Эпин Экстра - 0,1 т/га (Эффект), 0,8 (Сокольский), 1,5 (Жуковский ранний), 2,1 (Василек), 3,6 (Невский), 6,7 (Ильинский), 9,0 (Ред Скарлетт); Гумат7+Фитоспорин - 3,1 т/га (Ред Скарлетт), 3,6 (Жуковский ранний), 4,0 (Эффект), 6,4 (Василек), 8,5 (Ильинский).

В результате проведенных нами исследований было установлено, что в аридных условиях Нижнего Поволжья на светло-каштановых почвах применение препаратов влияет на различные сорта картофеля неодинаково. Так для увеличения урожайности сорта картофеля Ильинский в среднем на 22-29 % можно применять микробиологическое удобрение «Байкал Эм1», универсальное органо-минеральное удобрение на основе биогумуса с микроэлементами - Гумат + 7 в сочетании с биофунгицидом для защиты от болезней Фитоспорин М, а также Эпин Экстра. Для сортов Жуковский ранний, Эффект и Василек и наиболее эффективной является обработка Гумат 7 + Фитоспорин, которая способствует увеличению урожайности этих сортов в среднем на 11,4, 18,3 и

100 200 300 400 500 600 700 800

0

42,4 %, соответственно; для сортов Сокольский, Невский и Ред Скарлетт наиболее эффективным является применение регулятор роста и развития растений Эпин Экстра, который увеличивал урожайность этих сортов на 3,4, 11,2 и 34,6 %, соответственно.

В результате сложившихся экономических соотношений затрат и цены на картофель, условный чистый доход от реализации картофеля (оптом) составил на обработке «Байкал Эм1» - 297 398 руб., Эпин Экстра - 310 447 руб., Гумат 7 + Фитоспорин -303 178 руб., на контроле - 274 328 руб.

Библиографический список

1. Буй Мань, Зунг. Агроэкологическое изучение ранних сортов картофеля селекции ЛННИИСХ в условиях светло-каштановых почв северо-запада Астраханской области [Текст] / Т.В. Мухортова, А.Ф. Туманян, Буй Мань Зунг// Вестник российского университета дружбы народов. Серия Агронимия и животноводство. - 2010. - № 3. - С. 29-32.

2. Ионова, Л.П. Влияние минеральных подкормок на физиологические процессы картофеля при летних посадках на бурых полупустынных почвах Астраханской области [Текст] /Л.П. Ионова //Материалы Международ. науч.-практич. конференции по пасленовым культурам. 19-22 августа 2003 г. - Изд-во. «Астраханский университет», 2004. -С. 137-142.

3. Нестеренко, И.Н. Картофелеводство Астраханской области [Текст] /И.Н. Нестеренко //Картофельная система. - 2011. - №1. - С. 15-19.

4. Соловьев, А.В. Агрохимия и биологические удобрения [Текст]: учеб. пособие/ А.В. Соловьев, Е.В. Надеждина, Т.Б. Лебедева /Рос. гос. аграр. заоч. ун-т. - М., 2011. -С. 59-75.

5. Туманян, А.Ф. Водопотребление картофеля при капельном способе полива в зависимости от товарной урожайности сортов [Текст] /А.Ф. Туманян, Н.В. Тютюма, Н.А. Щербакова // Теоретические и прикладные проблемы агропромышленного комплекса. - 2012. - № 3 (12). -С. 34-37.

E-mail: rexham@rambler.ru