Уровень минерального питания и качество клубней картофеля

УДК 635.21.631.5

УРОВЕНЬ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ И КАЧЕСТВО КЛУБНЕЙ КАРТОФЕЛЯ

Н.К. СИМОНЕНКО

Комитет по сельскому хозяйству и продовольствию Брянской области

Внесение удобрений в повышенных нормах приводили к снижению содержания крахмала и сухих веществ по сравнению с контролем (без удобрений). Установлена корреляционная зависимость накопления нитратов (у) в клубнях картофеля при последовательном увеличении дозы азотного удобрения (х) в составе которая имеет уравнением вида у=86,7+0,93х(г=0,943). Внесение удобрений положительно сказывалось на содержании незаменимых аминокислот. В среднем за годы исследований изучаемые системы удобрения не способствовали накоплению аскорбиновой кислоты в клубнях картофеля.

Основной задачей картофелеводства является получение максимальных урожаев клубней картофеля высокого качества. Качество картофеля зависит от факторов окружающей среды, сорта, системы удобрения, технологии уборки, хранения. В зависимости от целевого назначения продукции устанавливаются его основные параметры.

Для производства пюре, сухого и хрустящего картофеля в клубнях должно содержаться не менее 22-24% сухих веществ. Удобрения, как правило, снижают содержание сухого вещества и крахмала в клубнях на 0,1-3,3%. Влияние удобрений на качество клубней картофеля в значительной степени обусловливается погодными условиями вегетационного периода, биологическими особенностями сорта, механическим составом почвы, сроками внесения, формой минеральных и органических удобрений, технологией возделывания и другими факторами. Так, на дерново-подзолистых песчаных почвах наиболее благоприятным соотношением питательных веществ при выращивании продовольственного картофеля является соотношение N : Р : К = 1 : 1,5 : 1 (Попов, 1973).

Особенно опасен избыток азота. Качество картофеля при этом ухудшается по ряду причин: азот удлиняет период вегетации и затягивает физиологическую зрелость клубней; увеличивает долю крупных клубней в урожае, которые характеризуются более низким содержанием крахмала по сравнению с клубнями средней величины; повышает расход углеводов на связывание поступающего избыточного азота.

Многие авторы считают, что азотные удобрения снижают содержание крахмала и ухудшают его кулинарные качества, другие считают, что азот не оказывает заметного влияния на крахмалистость или положительно влияет на повышение крахмалистости клубней, особенно при внесении умеренных доз азота на почвах с низким содержанием его усвояемых форм.

Органические удобрения увеличивают накопление в клубнях аскорбиновой кисло-

ты, повышают их товарность, но несколько снижают содержание крахмала. Снижение крахмалистости клубней от навоза особенно четко наблюдается на легких по механическому составу почвах (Белоус, Шаповалов, 2006).

Полученные нами экспериментальные данные позволяют отметить, что самое высокое содержание крахмала в клубнях картофеля отмечено в годы, характеризующиеся засушливым вегетационным периодом. При этом по отдельным системам удобрения содержание крахмала в урожае клубней достигала уровня 22,3 - 23,9%. Несмотря на более высокое содержание крахмала в клубнях картофеля, сбор его с гектара посева по сравнению с другими годами исследований (более благоприятными) был ниже.

Следует отметить, что в годы проведения опытов практически все изучаемые системы удобрения приводили не только к снижению содержания крахмала, но и сухих веществ по сравнению с неудобренным контролем (табл. 1).

Таблица 1 - Влияние систем удобрения и средств защиты растений на содержание сухих

веществ в клубнях картофеля, %

Вариант Содержание сухого вещества, % Среднее ±,%

2001г. 2002 г. 2003 г. 2004 г. к контролю

1 Контроль 25,60 28,13 30,13 22,75 26,05 -

2 Навоз 80 т/га 25,25 27,58 29,00 19,13 25,24 -1,41

3 Навоз 40 т/га+^Рэ0К90 24,80 27,15 29,40 21,75 25,77 -0,88

4 ^5Рэ0К90 25,30 27,45 29,40 21,75 25,97 -0,68

5 N^60^80 25,25 26,83 29,10 21,87 25,76 -0,89

6 ^25Р90К270 24,60 27,38 28,65 19,15 24,94 -1,71

7 Навоз 40 т/га+ ^5Р3оКэо+ пестициды 24,80 27,58 29,43 21,75 25,89 -0,76

8 ^5Р30К90+пестициды 24,60 27,73 28,55 22,75 25,91 -0,74

9 ^50Р60Кш+песгициды 24,50 27,20 29,55 21,50 25,69 -0,76

10 ^25Р90К270+пестициды 24,50 26,20 28,40 21,75 25,21 -1,44

НС] а /г ц/ ,5 0 еъ 1,1 1,2 1,6 1,5 X X

Внесение органического (навоз 80 т/га) и органо-минерального удобрения (навоз 40 т/га +^5Р30К90) снижало содержание крахмала и сухих веществ в клубнях картофеля по сравнению с контролем на 0,6-1,0%. На вариантах с внесением минеральных удобрений более высокое содержание крахмала и сухих веществ отмечено при внесении низких доз ^75Р30К90), с увеличением доз до ^50Р60К180 - ^25Р90К270 эти показатели последовательно снижались. Пестициды практически не оказали заметного влияния на размеры накопления крахмала и сухих веществ в урожае клубней.

Выход крахмала с гектара площади посадок картофеля определяется уровнем уро-

жайности клубней, который, в свою очередь зависит от той или иной системы удобрения (табл. 2).

Таблица 2 - Влияние систем удобрения на сбор крахмала, ц/га

Вариант Годы Среднее

2001 г. 2002 г. 2003 г. 2004 г.

1 Контроль(без удобрений) 23,2 10,5 23,9 15,1 18,2

2 Навоз 80 т/га 37,2 17,1 28,5 30,9 28,4

3 Навоз 40 т/га+^5Р30К90 38,9 16,0 27,4 37,1 29,8

4 ^5Р30К90 28,2 16,0 28,3 26,9 24,8

5 N^60^80 37,7 13,5 24,5 39,5 28,8

6 ^25Р90К270 37 11,3 24,9 30,1 25,9

7 Навоз 40 т/га + ^5Р30К90 + + пестициды 43,9 18,9 28,5 42,1 33,3

8 ^5Р30К90 + пестициды 27,5 17,0 27,6 32,2 26,1

9 N^60^80 + пестициды 35,8 15,9 24,4 46,7 30,7

10 ^25Р90К270 + пестициды 39,0 15,1 25,8 32,4 28,1

В наших исследованиях в среднем за годы эксперимента самый высокий выход крахмала с 1га посадок получен, когда под картофель вносили органоминеральное удобрение (навоз 40 т/га +^5Р30К90) в комплексе с пестицидами - 33,3 ц/га и несколько ниже получен сбор крахмала с 1 га посадок, на варианте со средней дозой №К (№150Р90К180) в комплексе с химическими средствами защиты растений (вар. 9) - 30,7 ц/га.

Применение повышенных доз минеральных удобрений в три раза привело к снижению содержания крахмала в клубнях, что связано с мощным развитием ботвы, более поздним ее отмиранием, а, следовательно, с замедленным оттоком питательных веществ из ботвы в клубни ко времени уборки. Кроме того, засушливые годы эта доза оказывала депрессивное действие на картофель, что приводило к снижении урожая клубней. В целом в сумме эти факторы способствовали снижению выхода крахмала 1 гектара посадок.

На варианте внесения - навоз 40 т/га+ ^5Р30К90+ пестициды, была отмечен наибольший выход товарных клубней (табл. 3). Самая низкая товарность клубней картофеля отмечена на контроле без удобрений. Органическое удобрение (навоз 80 т/га) существенно повышало товарность с 38 до 53%, органо-минеральное - оказало практически такое же действие на этот показатель, как и органическое удобрение. Минеральные системы удобрения повышали выход товарных клубней картофеля в опытах.

Применение химических средств защиты растения повышало урожайность клубней картофеля, при этом увеличивался выход товарной фракции в общем урожае. Так, в варианте навоз 40 т/га +^5Р30К90 + пестициды товарность клубней по сравнению с аналогичным вариантом без пестицидов увеличилась на 4%.

клубней картофеля, %

Вариант Товарность, % Сред- нее Прибавка, %

2001г. 2002г 2003г 2004г. общая от пестицидов

1 Контроль 41 39 29 50 38 - -

2 Навоз 80 т/га 57 44 47 62 53 +15 -

3 Навоз 40 т/га+^5Р30К90 54 41 46 68 52 +14 -

4 ^5Р30^0 51 39 42 54 46 +8 -

5 ^50Рб0КШ 54 47 49 63 53 +15 -

6 ^25Р90К270 53 47 47 61 52 +14 -

7 Навоз 40 т/га+ ^5Р30К90+ пестициды 53 57 52 61 56 +18 +4

8 ^5Р30К90+пестициды 52 54 44 60 53 +15 +1

9 N 150Рб0Кш+пестициды 55 52 43 63 53 +15 0

10 ^25Р90К270+пестициды 60 54 48 66 55 +17 +3

НС] о 'Л % о4 5 12 7 7 8,0 X X

Практически такой же процент товарности клубней картофеля получен в опыте при внесении повышенных доз минеральных удобрений в комплексе с химическими средствами защиты растений (^25Р90К270+ пестициды). Товарность клубней в этом варианте по сравнению с контролем возросла на 17%.

Накопление нитратов в клубнях картофеля в среднем за 4 года опытов в зависимости от изучаемых приемов колебалось в пределах 57-273 мг/кг (рис. 1) физической массы. В отдельные годы (2002, 2004) содержание нитратов в клубнях картофеля было довольно высоки, а по отдельным системам удобрения превышало норматив ПДК. Особенно высокое содержание нитратов в клубнях картофеля отмечалось в вариантах с повышенными дозами удобрений в годы с засухой во второй половине вегетационного периода (конец июля - август). Для таких погодных условий характерна высокая температура воздуха и отсутствие осадков, что явно угнетало и тормозило рост и развитие растений картофеля, процесс клубнеобразования и роста массы клубней приостанавливался, в физически молодых, недозрелых клубнях происходило накопление нитратов.

Самое высокое содержание нитратов в клубнях картофеля отмечено в 2002 году практически на всех изучаемых вариантах опыта, за исключением контрольного варианта. Поскольку июнь и июль месяцы были острозасушливыми (среднемесячные значения ГТК 0,7 и 0,3 соответственно), растения картофеля находились в угнетенном состоянии, рост и развитие массы клубней сильно затормозилось.

Когда в первой и во второй декадах августа месяца в результате выпадения осадков содержание влаги в почве увеличилось, возобновился процесс роста и накопления массы

Контроль Навоз 1/2 навоза + 1ЫРК 2МРК ЗРК 1/2 навоза + 1ЫРК+ 2ЫРК + ЗМРК +

1ИРК ШРК пестициды пестициды пестициды

пестициды

Рис. 1. Влияние систем удобрений и средств защиты растений на содержание нитратов в

клубнях картофеля, %.

клубней, растения к концу вегетации сохранили листовую поверхность и ботву в зеленом состоянии. В связи с этим, при уборке картофеля во второй декаде сентября месяца в урожае оказалось много физиологически недозрелых клубней с высоким содержанием нитратов.

Нами установлена корреляционная зависимость более высокого накопления нитратов (у) в клубнях картофеля при последовательном увеличении дозы азотного удобрения (х) в составе NPK которая выразилась уравнением вида у=86,7+0,93х(г=0,943). Наибольшее накопление нитратов в клубнях картофеля отмечено в варианте с самой высокой дозой азота (Ы225). Навоз и пестициды не оказали заметного влияния на увеличение содержания нитратов в клубнях картофеля по сравнению с неудобренным контролем.

Проведенные биохимические исследования показали, что в аминокислотном составе клубней картофеля в анализируемом опыте под влиянием удобрений отмечены изменения количественного характера (табл. 4). Наиболее заметные изменения в содержании незаменимых аминокислот отмечены под действием органо-минерального (навоз 40т/га+^5Р30К90) и минерального (^50Рб0К90) в комплексе со средствами защиты растений. В засушливых условиях общая масса аминокислот по изучаемым вариантам была ниже по сравнению с более благоприятным по условиям увлажнения годам. Содержание незаменимых аминокислот находилось в прямой зависимости от общей суммы аминокислот, что свидетельствует о положительном влиянии удобрений на увеличение их выхода.

Содержание витамина С в клубнях картофеля колебалось в зависимости от вариантов удобрения и погодных условий от 7,0 до 13,92 мг% (табл. 5). Так в условиях наиболее благоприятных 2001 года отмечено более высокое содержание витамина С по сравнению с более засушливыми 2002 и 2003 годами.

в клубнях картофеля

Аминокислоты Варианты

контроль навоз 40т/га+ ^5РэоК90 навоз 40т/га+ К75РэоК90+ пестициды N^60^80 N^60^80 + пестициды

Сухой год

Лизин 3,88 4,22 4,22 4,32 4,33

Г истидин 1,23 1,28 1,30 1,36 1,36

Аргинин 5,36 5,48 5,46 5,98 6,12

Треонин 3,42 3,61 3,60 3,69 4,01

Валин 3,82 3,59 3,68 3,88 3,91

Метеонин 1,38 1,36 1,37 1,42 1,46

Изолейцин 2,78 2,82 2,84 2,91 3,12

Лейцин 5,36 5,48 5,48 5,66 5,83

Фенилаланин 3,21 3,28 3,29 3,32 3,36

Сумма аминокислот 76,64 79,36 79,59 81,36 83,46

Влажный год

Лизин 4,60 4,78 4,79 4,86 4,92

Г истидин 1,42 1,46 1,48 1,52 1,52

Аргинин 6,12 6,28 6,33 6,42 6,52

Треонин 3,68 3,86 3,88 3,94 3,93

Валин 3,96 3,98 4,12 4,21 4,26

Метеонин 1,65 1,69 1,69 1,73 1,76

Изолейцин 3,18 3,22 3,24 3,61 3,68

Лейцин 5,46 5,63 5,64 6,12 6,13

Фенилаланин 3,48 3,58 3,66 3,82 3,82

Сумма аминокислот 78,46 83,28 86,59 89,96 98,78

Наиболее положительно удобрения сказывались на его содержание в благоприятном 2001 году. Самое высокое содержание витамина С было отмечено в варианте с орга-но-минеральной системой удобрения (вариант 3), а при внесении полного минерального удобрения на варианте 5 (К150Р60К180). Навоз в дозе 80 т/га также оказывал положительное действие на накопление аскорбиновой кислоты в клубнях.

Пестициды оказывали слабое влияние на накопление витамина С в клубнях. В более умеренном 2002 году действие удобрений на накопление витамина С в клубнях картофеля оказалось значительно слабее, они практически не оказали влияния на его накопление. В более засушливом 2003 году содержание витамина С в клубнях картофеля на всех удобренных вариантах было ниже по сравнению с контролем без удобрений. В среднем за три года наблюдения изучаемые системы удобрения не способствовали накоплению аскорбиновой кислоты в урожае клубней картофеля.

аскорбиновой кислоты в клубнях картофеля, мг%

Вариант Содержание аскорбиновой кислоты, мг/% Сред- нее ±мг/%

2001г. 2002г. 2003г. от удоб- рений от пес- тици- дов

1 Контроль 12,66 11,58 10,53 11,59 - -

2 Навоз 80т/га 13,61 9,19 8,06 10,29 -1,30 -

3 Навоз 40т/га+^5Р30К90 14,10 10,72 7,00 10,61 -0,98 -

4 N75P30K90 12,59 10,28 7,46 10,11 -1,48 -

5 N150P60K180 13,92 11,51 7,66 10,64 -0,93 -

6 N225P90K270 12,47 10,42 9,94 10,64 -0,95 -

7 Навоз 40т/га+^5Р30К90+пестициды 12,40 11,00 8,15 10,52 -1,07 -0,09

8 ^5Р30К90+пестициды 12,68 9,94 7,92 10,18 -1,41 +0,07

9 N 150Рб0К180+пестициды 13,29 10,15 7,65 10,46 -1,13 -0,18

10 N225P 90К270+пестициды 13,09 12,03 8,37 11,16 -0,43 -0,52

НС1 Р0,5,мг/100г 1,7 1,6 1,8 1,7

Итак, внесение удобрений в повышенных нормах приводили к снижению содержания крахмала и сухих веществ по сравнению с неудобренным фоном. Установлена корреляционная зависимость накопления нитратов (у) в клубнях картофеля при последовательном увеличении дозы азотного удобрения (х) в составе NPK, которая имеет уравнением вида у=86,7+0,93х(г=0,943).

Внесение удобрений положительно сказывалось на содержании незаменимых аминокислот. В среднем за годы исследований изучаемые системы удобрения не способствовали накоплению клубнях картофеля аскорбиновой кислоты.

RATE OF MINERAL FEEDING AND QUALITY OF POTATO'S TUBERS

N.K. SIMONENKO Bryansk Committee of agriculture and food SUMMARY

Entering of heightened norms of fertilizers resulted in decrease of starch content and dry substances in comparison with control variant (without fertilizers). The correlation dependence of nitrates accumulation (у) in potato’s tubers under consecutive increase of nitric fertilizer’s dose (х) (NPK), which is described by equation у=86,7+0,93х (r=0,943), is established. Entering of fertilizers affect positively irreplaceable amino acid’s content. On the average during the period of researches the systems of fertilizers didn’t promote accumulation of ascorbic acid in potato’s tubers.