Особенности технологии возделывания картофеля в лесостепной зоне Южного Урала

УДК 635.21:631.5 А.А. Васильев, В.С. Зыбалов

ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КАРТОФЕЛЯ В ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЕ ЮЖНОГО УРАЛА

Полученные авторами в ходе исследования результаты свидетельствуют о целесообразности применения в лесостепной зоне Южного Урала сбалансированных доз минеральных удобрений в расчете на урожай 40 т/га на фоне запашки ярового рапса на зеленое удобрение и использования протравленного семенного материала, что позволяет получать программируемый урожай продовольственного картофеля при схеме посадки 75х24 см, а при схеме 75х19 см - наибольший сбор клубней семенной фракции с 1 га.

Ключевые слова: картофель, сидераты, уровень сбалансированного минерального питания, густота посадки, программируемая урожайность, сбор клубней семенной фракции.

A.A. Vasiliev, V.S. Zybalov

THE PECULIARITIES OF POTATO CULTIVATION TECHNOLOGY IN THE FOREST STEPPE ZONE

OF THE SOUTHERN URAL

The obtained by the authors research results demonstrate the feasibility of the application of the mineral fertilizer balanced doses in the forest-steppe zone of the Southern Urals in the view of the 40 t / ha per yield on the background of spring rape plowing for the green fertilizer and the use of treated seed material, that allows to obtain the programmable potato yield in the planting scheme 75 х 24 cm, and in the 75 х 19 cm scheme - the largest yield of seed fraction tubers from 1 ha.

Key words: potato, siderites, level of balanced mineral nutrition, planting density, programmable yield, seed fraction tuber harvesting.

Введение. Сохранение и повышение почвенного плодородия - основа получения стабильных урожаев сельскохозяйственных культур, в том числе и картофеля. Чем выше эффективность плодородия почв, тем быстрее формируется ассимиляционный аппарат растений, тем выше фотосинтетический потенциал и продуктивность фотосинтеза [1]. При дефиците элементов питания в почве растения увеличивают затраты энергии на их усвоение из менее концентрированного раствора, и, соответственно, меньшее количество ас-симилятов поступает из листьев в клубни [2].

Для бездефицитного баланса гумуса в пахотных почвах Южного Урала, по данным В.С. Зыбалова и О.А. Ларионовой [3], требуется ежегодно вносить 7,5-8 т/га органических удобрений в пересчете на подстилочный навоз. Однако в Челябинской области в настоящее время вносится не более 0,01 т/га навоза, то есть в 75-80 раз меньше потребности [4]. Одно из основных средств решения этой проблемы - сидерация. Дешевые, доступные и достаточно эффективные зеленые удобрения могут быть неисчерпаемым, постоянно возобновляемым источником органического вещества [5].

Научными учреждениями Уральского региона в качестве сидеральных культур изучались бобовые растения: горох [6-13], вика [13], люпин [8], донник [8, 10, 14-16], зернобобовые смеси: горох-овес [9-11, 17] и вико-овес [11], а также небобовые растения: горчица [6, 7], сурепица [11], рапс [6, 7, 9-11], суданская трава [11], озимая рожь [10] и овес [6]. Установлено, что запашка зеленой массы растений на сидерат улучшает структуру, уменьшает объемную массу пахотного слоя, увеличивает содержание влаги в почве, снижает кислотность, повышает буферность и емкость поглощения, обогащает почву органическим веществом и элементами питания, повышает биологическую активность почвенной микрофлоры, а за счет этого улучшает её фитосанитарное состояние.

Исследования Челябинской государственной агроинженерной академии (2004-2009 гг.) показали, что запашка на зеленое удобрение промежуточных сидеральных культур (ярового рапса, горохо-овсяной смеси, озимой ржи, донника желтого и эспарцета) увеличивает содержание агрономически ценных агрегатов на 8-16 %, подавляет развитие сегетальной растительности, снижает накопление семян сорняков в почве на 9-15 % [10].

Исследования ГНУ ЮУНИИПОК Россельхозакадемии

- 30,81 т/га зеленой массы и 6,81 т/га сухого вещества [18]. Сидерация обеспечивала возврат в почву 103,2-120,2 кг азота, 30,2-49,0 кг фосфора и 135,6-211,4 кг калия, снижала объёмную массу пахотного слоя на 0,05-0,09 г/см3, кислотность почвы - на 0,02-0,04 единицы рН. Запас с всхожих семян сорняков в слое 030 см при этом снижался на 3,3-12,5 %, личинок проволочника - в 1,16-2,73 раза, озимой совки - в 1,69-1,93 раза по сравнению с чистым паром. Общая засоренность следующего за сидеральным паром картофеля уменьшалась на 9,7-17,3 % [19]. Обогащение почвы свежим органическим веществом и питательными элементами, улучшение фитосанитарного состояния почвы способствовали повышению урожайности клубней картофеля по сравнению с чистым паром на 13,0-22,7 % после запашки ярового рапса и на 12,1-14,1 % -вико-овсяной смеси.

Густота посадки и уровень минерального питания являются важнейшими факторами регулирования величины и качества урожая картофеля путем создания посевов с оптимальной листовой поверхностью, обеспечивающей наиболее полное использование солнечной энергии на фотосинтез и формирование урожая [20]. В этом аспекте большое значение при возделывании картофеля имеет протравливание семенного материала, снижающее изреженность растений, увеличивающее число продуктивных стеблей и площадь ассимиляционной поверхности и, как следствие, обеспечивающее рост урожайности картофеля до 6,5-7 т/га [21].

Цель исследований. Определить условия получения программируемых урожаев картофеля в лесостепной зоне Южного Урала в зависимости от расчетных доз минеральных удобрений, протравливания семенного материала и густоты посадки.

Материалы и методы. Исследования проведены в период 2008-2011 гг.

Схема опыта № 1 (2008-2010 гг.). Фактор А - сорт: 1) Губернатор (ранний); 2) Невский (среднеран-ний); 3) Тарасов; 4) Балабай (среднеспелые). Фактор В - густота посадки: 1) 40,4 тыс. клубней на 1 га (75х33 см); 2) 55,5 тыс. на 1 га (75х24 см); 3) 70,1 тыс. клубней на 1 га (75х19 см). Фактор С - дозы минеральных удобрений: 1) Без удобрений (контроль); 2) Удобрения в расчете на урожай 25 т/га; 3) 40 т/га; 4) 50 т/га.

Схема опыта № 2 (2009-2011 гг.). Фактор А - протравливание семенных клубней фунгицидами:

1) Без протравливания (контроль); 2) Максим, КС (25 г/л), 0,4 л/т; 3) Престиж, КС (140 + 150 г/л), 1 л/т; 4) ТМТД, ТПС (400 г/л), 2,5 л/т. Фактор В - густота посадки: 1) 49,3 тыс. клубней на 1 га (75х27 см);

2) 70,1 тыс. клубней на 1 га (75х19 см). Фактор С - сорт: 1) Невский (среднеранний); 2) Спиридон; 3) Тарасов; 4) Балабай (среднеспелые). Фактор й - дозы минеральных удобрений: 1) Без удобрений (контроль); 2) Удобрения в расчете на урожай 25 т/га; 3) 40 т/га.

Нормы удобрений устанавливали расчетно-балансовым методом с учетом содержания и коэффициентов использования элементов питания из почвы, сидерата и удобрений. Минеральные удобрения (нит-раммофоска 16:16:16, аммиачная селитра, двойной суперфосфат и сульфат калия) вносили дробно: основную часть - под весеннюю обработку почвы, стартовую дозу N32Р32К32 - во время посадки картофеля. В среднем за 2008-2010 гг. доза удобрений под урожай 25 т/га составила ^4Р68К71, 40 т/га - N^218^71, 50 т/га - N 264Р318 К407, а в 2009-2011 гг. - под урожай 25 т/га - N82 Р71К82, 40 т/га - N^198^56.

Закладка опыта, анализы, учеты и наблюдения проводились в соответствии с общепринятыми методиками. Математическую обработку данных осуществляли методом дисперсионного анализа с расчетом вклада фактора в общую вариацию признака [22].

Почва опытного участка - чернозем выщелоченный среднесуглинистый с содержанием гумуса 5,907,26 %, Р2О5 - 8,4-16,0 мг и К2О - 11,3-32,1 мг/100 г почвы, рНсол = 4,8-5,2. Предшественник - пар сиде-ральный (яровой рапс). Семенной материал - 50-80 г. Глубина посадки - 6-8 см. Протравливание семенных клубней, согласно схеме опыта, проводилось во время посадки картофеля.

Период активной вегетации растений (июнь-август) 2008 и 2011 гг. был признан влажным (ГТК = 1,68 и 1,62 соответственно), 2009 г. - достаточно влажным (ГТК = 1,21) и 2010 г. - засушливым (ГТК = 0,65).

Результаты и их обсуждение. Исследования 2008-2010 гг. показали, что площадь листьев и фотосинтетический потенциал посевов картофеля (ФП) в сильной степени зависят от уровня минерального питания и густоты посадки. Наибольшая ассимиляционная поверхность формировалась в фазе цветения: у сорта Губернатор - 45,95; Невский - 40,38; Балабай - 41,26 и Тарасов - 43,85 тыс. м2/га в варианте внесения удобрений под урожай 50 т/га при загущенной посадке. В этих же вариантах отмечались максимальные значения суммарного ФП за вегетацию: у сорта Губернатор - 2,644; Невский - 2,303; Тарасов - 2,534 и Балабай

- 2,365 млн м2 х дн./га.

Коэффициент усвоения фотосинтетической активной радиации возрастал по мере увеличения уровня сбалансированного питания и густоты посадки картофеля: у сорта Губернатор в пределах 2,55-4,30 %; Невский - 2,34-3,92 %; Тарасов - 2,89-4,46 %; Балабай - 2,68-4,11 %. Наибольшие значения зафик-

сированы в варианте загущенных посадок: у сортов Невский и Тарасов - на фоне ИРК под урожай 50 т/га, а у сортов Балабай и Губернатор - 40 т/га.

Наши исследования показали, что сбалансированное минеральное питание обеспечивает получение программируемой урожайности картофеля 25 и 40 т/га в условиях лесостепной зоны Южного Урала, а при достаточном увлажнении вегетационного периода - 50 т/га (табл. 1).

Таблица 1

Урожайность картофеля в зависимости от густоты посадки и уровня минерального питания

(2008-2010 гг.), т/га

Густота посадки

Губернатор Невский Тарасов Балабай

40,4 тыс. клуб/га N0P0K0 26,04 25,26 29,33 27,46

N74P 68 К71 25 т/га 30,25 31,92 33,24 30,79

N184P 218 К 27 40 т/га 33,02 33,60 36,91 32,94

N264 Р318 К 407 50 т/га 33,47 32,43 38,98 36,02

55,5 тыс. клуб/га N0P0K0 28,73 30,30 33,11 31,54

N74P 68 К71 25 т/га 33,85 37,24 41,17 35,76

N184P 218 К 27 40 т/га 39,48 38,21 41,30 39,76

N264 Р318 К 407 50 т/га 42,71 40,43 46,50 42,52

70,1 тыс. клуб/га N0P0K0 32,83 31,76 36,11 28,92

N74P 68 К71 25 т/га 35,42 35,07 38,53 35,95

N184P 218 К 27 40 т/га 44,25 38,94 41,75 41,70

N264 Р318 К 407 50 т/га 43,19 39,46 44,43 41,58

НСР05 = 3/ 7; НСР05 (А) = 0,92; НСР05 (В) = 0,71; НСР05 (С) = 0,82

Высокое плодородие выщелоченных черноземов Южного Урала и запашка ярового рапса на сидерат позволяют при густоте посадки 40,4 тыс. клуб/га (75х33 см) в варианте без применения удобрений получать урожай картофеля в пределах 25,26-29,33 т/га в зависимости от сорта. Расчетные дозы минеральных удобрений на урожай 40 т/га (в среднем за 2008-2010 гг. - 1\1ш Р218 К271) обеспечивают получение программируемой урожайности сортами Губернатор, Тарасов и Балабай при схеме посадки 75х24 и 75х19 см, тогда как сорт Невский формировал лишь 95,5-97,3 % запланированного урожая.

Применение удобрений под урожай 50 т/га обеспечивало формирование программируемой урожайности у сортов Губернатор, Тарасов и Балабай при схеме посадки 75х24 и 75х19 см в условиях влажного 2008 года (ГТК = 1,68), а у сорта Тарасов, кроме того, при достаточном увлажнении 2009 года (ГТК = 1,21). Тогда как в среднем за 3 года изучаемые сорта формировали лишь 66,9-93,0 % запланированной урожайности 50 т/га.

Анализ структуры урожая картофеля показал, что загущение посадок с 40,4 до 70,1 тыс. клуб/га увеличивает сбор клубней семенной фракции (от 30 до 100 г) с 1 га в 1,47-1,61 раза. Наибольшим этот показатель был при схеме посадки 75х19 см на фоне удобрений под урожай 40 т/га: у сорта Губернатор - 241,8; Невский - 326,7; Тарасов - 290,4 и Балабай - 243,7 тыс. шт/га.

Исследования 2009-2011 гг. показали, что протравливание семенных клубней во время посадки сдерживало развитие Rhizoctonia solani в течение всего периода вегетации [23], повышая полевую всхожесть картофеля сорта Невский в среднем на 2,9-3,8 %; Спиридон - на 2,7-3,9 %; Тарасов - на 3,0-3,8 %; Балабай - на 3,9-6,3 % в зависимости от препарата, а сохранность растений к уборке - на 1,3-1,5 %; 0,9-1,3; 0,91,3 и 0,2-0,7 % соответственно. Густота стояния растений в период уборки при этом увеличивалась в варианте с ТМТД на 0,59-4,51; Максим - на 0,50-7,29; Престиж - на 1,18-4,57 тыс. кустов на 1 га в зависимости от сорта и агротехники.

Обработка семенных клубней защитно-стимулирующими препаратами существенно повышала урожайность картофеля. Использование фунгицида Максим способствовало увеличению урожая сорта Балабай на 4,94-8,92 т/га; Спиридон - на 1,95-9,13 т/га; Тарасов - на 4,32-9,08 т/га; Невский - на 1,56-5,73 т/га в зависимости от густоты посадки и уровня питания. Престиж повышал продуктивность сорта Спиридон на 5,089,26 т/га; Тарасов - на 3,20-10,16; Балабай - на 5,71-8,15; Невский - на 2,76-8,56; ТМТД - на 4,13-9,00; 4,11-8,35; 4,99-13,10 и 5,44-9,20 т/га соответственно (табл. 2).

Сбор клубней семенной фракции с 1 га в варианте с фунгицидом Максим возрастал в среднем на 26,6 тыс. шт/га, ТМТД - на 28,3 и Престиж - 42,6 тыс. шт/га, или соответственно на 11,6 %, 12,3 и 18,5 % по сравнению с вариантом без применения протравителей. Увеличение сбора семенных клубней (30-100 г) по сравнению с разреженной схемой посадки (75х27 см) при этом составляло 36,4 %; 22,8; 32,4 и 38,3 % соответственно.

Таблица2

Урожайность картофеля в зависимости от протравливания семенного материала и других приемов

агротехники (среднее за 2009-2011 гг.) , т/га

Фунгицид

Невский Спиридон Тарасов Балабай

Без обработки клубней 75х27 см N0Р0К0 28,53 29,36 30,37 25,15

N82 Р 71 К82 25 т/га 35,29 33,52 36,67 30,54

^93Р198 К 256 40 т/га 39,02 39,43 42,28 32,35

75х19 см N0 Р0К0 32,40 31,92 33,37 29,93

N82 Р 71 К82 25 т/га 38,51 41,07 37,68 34,53

^93Р198 К 256 40 т/га 41,48 41,03 41,09 37,54

Максим 75х27 см N0 Р0К0 34,26 35,05 38,24 34,07

N82 Р 71 К82 25 т/га 38,65 40,32 40,99 38,58

^93Р198 К 256 40 т/га 43,63 41,38 51,36 40,87

75х19 см N0 Р0К0 36,66 38,94 39,11 34,87

N82 Р 71 К82 25 т/га 40,07 46,39 42,62 40,98

^93Р198 К 256 40 т/га 46,04 50,16 48,76 42,49

Престиж 75х27 см N0 Р0К0 35,61 35,15 37,05 31,84

N82 Р 71 К82 25 т/га 38,05 42,78 40,26 36,25

^93Р198 К 256 40 т/га 42,37 46,23 45,57 38,80

75х19 см N0 Р0К0 40,96 37,00 39,79 36,38

N82 Р 71 К82 25 т/га 43,80 47,80 40,88 40,70

^93Р198 К 256 40 т/га 48,48 46,55 51,25 45,69

ТМТД 75х27 см N0 Р0К0 37,73 37,70 38,47 33,34

N82 Р 71 К82 25 т/га 40,76 40,94 43,44 37,02

^93Р198 К 256 40 т/га 45,51 46,24 50,63 45,45

75х19 см N0 Р0К0 37,84 40,92 39,01 34,92

N82 Р 71 К82 25 т/га 47,17 45,20 41,79 40,46

^93Р198 К 256 40 т/га 47,76 47,35 46,51 48,20

НСР 05 = 3,20; НСР 05 (А, С) = 0,65; НС Р 05 (В) = 0,4 16; НСР05 (D) = 0,57

Выводы. Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о целесообразности применения в лесостепной зоне Южного Урала сбалансированных доз минеральных удобрений в расчете на урожай 40 т/га на фоне запашки ярового рапса или вико-овсяной смеси на зеленое удобрение. Продовольственный картофель при этом следует возделывать по схеме 75х24 см, а семенной картофель - 70х19 см с использованием протравленного семенного материала (ТМТД, Максим и Престиж).

Литература

1. Ничипорович A.A. Фотосинтез и вопросы повышения продуктивности растений // Проблемы фотосинтеза. - М.: Изд-во АН СССР, 1959. - С. 421-433.

2. Формирование числа и массы клубней при различном уровне ассимилятов в растении / В.И. Чиков, Г.А. Саляхова, Г.Ф. Сафиулина [и др.] // Учебные записки Казан. гос. ун-та. Сер. Естественные науки. - 2009. - Т. 151. - Кн. 1. - С. 164-172.

3. Зыбалов В.С., Ларионова О.А. Агроэкологическая оценка сельскохозяйственных территорий Челябинской области как основа оптимизации агроэкосистемы // Вестник ЧГАУ. - 2004. - Т. 43. - С. 70-74.

4. Зыбалов В.С., Свечников П.Г., Ляшко В.Ф. Агроэкологические аспекты повышения плодородия почв Южного Урала // Вестник ЧГАА. - 2011. - Т. 58. - С. 184-187.

5. Довбан К.И. Зеленое удобрение. - М.: Агропромиздат, 1990. - 208 с.

6. Агеев А.А. Эффективность использования сидеральных паров на выщелоченном чернозёме в условиях лесостепных агроландшафтов Южного Урала: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. - Курган, 2007. -20 с.

7. Вражнов А.В. Оптимизация систем севооборотов и обработки почвы при производстве зерна в условиях Южного Урала // Достижения аграрной науки Урала и пути их реализации: мат-лы науч.-практ. конф. - Челябинск: Изд-во ЧНИИСХ, 2005. - С. 37-48.

8. Гаитов Т.А. Влияние удобрений и травосеяния на плодородие почв степных зон Республики Башкортостан // Достижения аграрной науки Урала и пути их реализации: мат-лы науч.-практ. конф. - Челябинск: Изд-во ЧНИИСХ, 2005. - С. 228-230.

9. Доронина О.М. Влияние паров на засоренность и урожайность зерновых в звеньях севооборота // Достижения аграрной науки Урала и пути их реализации: мат-лы науч.-практ. конф. - Челябинск, 2005. -С. 111-117.

10. Зыбалов В.С., Ляшко В.Ф. Экологически ориентированное управление плодородием почв в Челябинской области // Земледелие. - 2010. - № 8. - С. 16-17.

11. Постников П.А., Колобов Е.В. Фитосанитарное состояние посевов зерновых культур при применении зеленых удобрений // Достижения сельскохозяйственной науки Урала - агропромышленному комплексу: науч. тр. - Екатеринбург: Изд-во УралНИИСХ, 2006. - Т. 61. - С. 223-229.

12. Постников П.А., Шестаков П.А. Роль севооборотов в сохранении плодородия почв // Достижения аграрной науки Урала и пути их реализации: мат-лы науч.-практ. конф. - Челябинск: Изд-во ЧНИИСХ, 2005. - С. 129-132.

13. Решетников И.П. Окультуривание дерново-подзолистых почв с применением сидерального удобрения в пару под озимую рожь // Тр. УралНИИСХ. - Свердловск, 1972. - Т.Х1. - С.33-38.

14. Андрианов А.Д., Андрианов Д.А, Алимбаев Ю.М. Предшественники и удобрение раннего картофеля // Картофель и овощи. - 2005. - № 1. - С. 12.

15. Казакбаев Ф.Г. Влияние систем обработки почвы и удобрений на агрофизические свойства черноземных почв на склонах Южного Предуралья: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. - Уфа, 2009. - 22 с.

16. Халиуллин К.З. Сравнительная эффективность севооборотов с различной ротацией и агротехнологи-ями в предуральской степи Башкортостана // Резервы повышения эффективности агропромышленного производства: мат-лы науч.-практ. конф. - Уфа: БашНИИСХ, 2004. - С. 161-163.

17. Богряков А.Н. Приемы повышения плодородия черноземов южных в полевых севооборотах степного Предуралья: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. - Оренбург, 2004. - 27 с.

18. Васильев А.А. Эффективность сидеральных предшественников картофеля в лесостепной зоне Южного Урала // Достижения науки и техник АПК. - 2013. - № 8. - С. 19-22.

19. Васильев А.А. Сидеральный пар - эффективный предшественник для картофеля в лесостепной зоне Южного Урала // Вестник Бурятской ГСХА. - 2013. - № 4. - С. 35-41.

20. Ганзин Г.А., Абазов А.Х., Киселев А.И. Сортовая агротехника // Картофель России: в 3 т.: под ред. А.В. Коршунова. - М., 2003. - Т. 2. - С. 201-208.

21. Протравливание семенного картофеля / А.Е. Сердюков, А.С. Воловик, В.И. Седова [и др.] // Картофель и овощи. - 1988. - № 4. - С. 45-47.

22. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта.- М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.

23. Васильев А.А. Результаты многофакторных исследований по картофелю в условиях лесостепной зоны Южного Урала // Достижения науки и техники АПК. - 2012. - № 12. - С. 32-35.