Особенности технологии возделывания картофеля в лесостепной зоне Южного Урала

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 (2008–2011 гг.) показали, что замена чистых паров на сидеральные с запашкой на сидерат во второй-третьей декаде сентября ярового рапса, высеваемого в первой декаде июля, обеспечивает поступление в почву 28,72 т/га зеленой массы и 5,18 т/га сухого органического вещества (с учетом пожнивных и корневых остатков). Еще лучше результат при заделке на зеленое удобрение вико-овсяной смеси (посев – во второй декаде мая, заделка в почву – в третьей декаде июля) 127

– 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 0– 30 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 (среднеранний); 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 D – 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 N 32 Р 32 К 32 – во время посадки картофеля. В среднем за 2008–2010 гг. доза удобрений под урожай 25 т/га составила N 74 Р 68 К 71 , 40 т/га – N 184 Р 218 К 271 , 50 т/га – N 264 Р 318 К 407 , а в 2009–2011 гг. – под урожай 25 т/га – N 82 Р 71 К 82 , 40 т/га – N 193 Р 198 К 256 .

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 5,90– 7,26 %, Р 2 О 5 – 8,4–16,0 мг и К 2 О – 11,3–32,1 мг/100 г почвы, рН сол = 4,8–5,2. Предшественник – пар сидеральный (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 зафиксированы в варианте загущенных посадок: у сортов Невский и Тарасов – на фоне NPK 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 (В)	Уровень питания (С)	Расчетный урожай	Сорт (А)
			Губернатор	Невский	Тарасов	Балабай
40,4 тыс. клуб/га	N 0 P 0 K 0		26,04	25,26	29,33	27,46
	N 74 Р 68 К 71	25 т/га	30,25	31,92	33,24	30,79
	N 184 Р 218 К 27	40 т/га	33,02	33,60	36,91	32,94
	N 264 Р 318 К 407	50 т/га	33,47	32,43	38,98	36,02
55,5 тыс. клуб/га	N 0 P 0 K 0		28,73	30,30	33,11	31,54
	N 74 Р 68 К 71	25 т/га	33,85	37,24	41,17	35,76
	N 184 Р 218 К 27	40 т/га	39,48	38,21	41,30	39,76
	N 264 Р 318 К 407	50 т/га	42,71	40,43	46,50	42,52
70,1 тыс. клуб/га	N 0 P 0 K 0		32,83	31,76	36,11	28,92
	N 74 Р 68 К 71	25 т/га	35,42	35,07	38,53	35,95
	N 184 Р 218 К 27	40 т/га	44,25	38,94	41,75	41,70
	N 264 Р 318 К 407	50 т/га	43,19	39,46	44,43	41,58

НСР 05 = 3,17; НСР 05 (А) = 0,92; НСР 05 (В) = 0,71; НСР 05 (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. – N 184 Р 218 К 271 ) 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 %; Бала-бай – на 3,9–6,3 % в зависимости от препарата, а сохранность растений к уборке – на 1,3–1,5 %; 0,9–1,3; 0,9– 1,3 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 5,08– 9,26 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.

Таблица 2

Урожайность картофеля в зависимости от протравливания семенного материала и других приемов агротехники (среднее за 2009–2011 гг.) , т/га

Фунгицид (А)	Схема посадки (В)	Уровень питания (D)	Расчетный урожай	Сорт (С)
				Невский	Спиридон	Тарасов	Балабай
x 1— о >s о KO KO > ° 5 CO CD LO	75х27 см	N 0 Р 0 К 0		28,53	29,36	30,37	25,15
		N 82 Р 71 К 82	25 т/га	35,29	33,52	36,67	30,54
		N 193 Р 198 К 256	40 т/га	39,02	39,43	42,28	32,35
	75х19 см	N 0 Р 0 К 0		32,40	31,92	33,37	29,93
		N 82 Р 71 К 82	25 т/га	38,51	41,07	37,68	34,53
		N 193 Р 198 К 256	40 т/га	41,48	41,03	41,09	37,54
S	75х27 см	N 0 Р 0 К 0		34,26	35,05	38,24	34,07
		N 82 Р 71 К 82	25 т/га	38,65	40,32	40,99	38,58
		N 193 Р 198 К 256	40 т/га	43,63	41,38	51,36	40,87
	75х19 см	N 0 Р 0 К 0		36,66	38,94	39,11	34,87
		N 82 Р 71 К 82	25 т/га	40,07	46,39	42,62	40,98
		N 193 Р 198 К 256	40 т/га	46,04	50,16	48,76	42,49
c	75х27 см	N 0 Р 0 К 0		35,61	35,15	37,05	31,84
		N 82 Р 71 К 82	25 т/га	38,05	42,78	40,26	36,25
		N 193 Р 198 К 256	40 т/га	42,37	46,23	45,57	38,80
	75х19 см	N 0 Р 0 К 0		40,96	37,00	39,79	36,38
		N 82 Р 71 К 82	25 т/га	43,80	47,80	40,88	40,70
		N 193 Р 198 К 256	40 т/га	48,48	46,55	51,25	45,69
4 1— 1—	75х27 см	N 0 Р 0 К 0		37,73	37,70	38,47	33,34
		N 82 Р 71 К 82	25 т/га	40,76	40,94	43,44	37,02
		N 193 Р 198 К 256	40 т/га	45,51	46,24	50,63	45,45
	75х19 см	N 0 Р 0 К 0		37,84	40,92	39,01	34,92
		N 82 Р 71 К 82	25 т/га	47,17	45,20	41,79	40,46
		N 193 Р 198 К 256	40 т/га	47,76	47,35	46,51	48,20
НСР05 = 3,20; НСР05 (А, С) = 0,65; НСР05 (В) = 0,4					6; НСР 05 (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).