Влияние уровня минерального питания и комплекса агротехнических приемов на семенную продуктивность и качество новых сортов картофеля разных групп спелости в конкретных почвенно-климатических условиях

Оригинальные статьи / Original articles УДК 635.21:631.5:631.559

Важнейшим фактором интенсификации производства и улучшения качества продукции является сорт. Потенциальные возможности сорта могут быть реа- лизованы в том случае, если с помощью соответствующих агротехнических приемов будут созданы условия, отвечающие его биологическим требованиям. Весьма важным является способность сорта с наименьшими энергетическими затратами сформировать максимально высокие урожаи. Одним из факторов снижения энергозатрат является эффективное использование удобрений и плодородия почвы [1,2]. При разработке системы удобрения картофеля необходимо учитывать скороспелость сортов. Ранние сорта более отзывчивы на минеральные удобрения, они используют питательные вещества интенсивнее и в короткий период. Позднеспелые сорта лучше усваивают питательные вещества навоза и почвы.

Агроклиматические ресурсы Смоленской области позволяют получать урожайность клубней картофеля до 50 т/га. В условиях преобладания в области дождливого климата, бедных и легких почв картофель обладает рядом преимуществ по сравнению с другими сельскохозяйственными культурами и при внесении удобрений обеспечивает получение самых высоких урожаев. Однако на протяжении многих лет урожайность картофеля в сельхозпредприятиях Смоленской области находится на низком уровне и составляет 9-14 т/га [3].

Исследованиями, проведенными ранее, установлена неодинаковая реакция сортов картофеля на изменение дозы питательных веществ и плодородия почвы. Сравнительно слабая, хотя и обладающая высокой активностью, корневая система растений, и большое количество потребляемых питательных веществ обуславливают необходимость внесения повышенных доз удобрений под эту культуру. При этом для каждого генотипа нужна не только оптимальная доза удобрений, но и соотношение между питательными веществами. Наличие достаточного количества элементов питания сглаживает действие неблагоприятных погодных условий и позволяет получать устойчивые урожаи клубней хорошего качества [4-6].

Среди приемов агротехники, оказывающих непосредственное влияние на прорастание клубней и последующие процессы роста и развития растений картофеля, следует выделить срок посадки. Многие ученые отмечают преимущество проведения посадки картофеля в агротехнически ранние сроки. Это обеспечивает лучшее усвоение ФАР, питательных элементов почвы и удобрений, а как следствие, повышает урожайность картофеля. Для получения ранней продукции в районах с умеренным и прохладным климатом авторы рекомендуют проводить раннюю посадку с мелкой заделкой клубней, тогда как в районах с сухим и жарким климатом при поздней посадке необходима глубокая заделка семенного материала. Ранняя посадка имеет большое значение в случае высокого плодородия и внесения больших доз удобрений. Посадка картофеля в третьей декаде мая вызывает снижение содержания в клубнях сухого вещества и крахмала, увеличивает накопление нитратов по сравнению с посадкой во второй декаде мая [7-8].

Учитывая то, что постоянно создаются новые сорта картофеля, различающиеся реакцией на уровень плодородия почвы, дозы удобрений, определение уровня минерального питания для конкретных почвенно-климатических условий с учетом биологических особенностей сорта является актуальной задачей.

Цель исследований – изучить реакцию новых сортов картофеля ранней группы спелости Забава и среднеранней группы Смоляночка на сроки посадки и дозы минеральных удобрений для получения максимального урожая семенного картофеля.

Материалы и методы исследований

Экспериментальная работа вели на базе ФГБНУ ФНЦ ЛК (бывшая ФГБНУ Смоленская ГОСХОС) на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве со следующей агрохимической характеристикой: рНКСl – 5,2; содержание подвижного фосфора и обменного калия – 167 и 145 мг/кг почвы соответственно; содержание гумуса – 2,3%. Схема опыта включала следующие варианты: три срока посадки (8, 14 и 20 мая), густота посадки (57,1 тыс. штук на гектар), дозы минеральных удобрений (N 32 P 32 K 32 и N 60 P 72 K 90 ). Для посадки использовались клубни размером 30-60 мм репродукции суперэлита, площадь делянки составила 28 м², повторность опыта – четырехкратная по методу организованных повторений, варианты внутри повторений – рен-домизированные. Лабораторные анализы проводили на базе лаборатории селекционных технологий ФГБНУ ФНЦ ЛК.

Исследовнаия проводили в 2017-2019 годах. Объектами исследований были сорта картофеля Забава (раннеспелый сорт) и Смоляночка (среднеранний сорт) (рис. 1).

Рис. 1. Клубни раннеспелого сорта картофеля Забава (слева) и среднераннего сорта Смоляночка (справа)

Fig. 1. Tubers of the early-maturing variety of Zabava potatoes (left) and the middle-maturing variety Smolyanochka (right)

Сорт Забава – раннеспелый, столового назначения. Клубни округлой формы с мелкими многочисленными глазками, кожура желтая, в реакции на свет может приобретать антоциановую окраску, мякоть жёлтая. Сорт мно-гоклубневый, количество клубней под кустом 22-25 штук Товарность – 85-95%. Развариваемость средняя, мякоть не темнеет. Вкусовые качества хорошие. Содержание крахмала 16-18%. Cорт устойчив к возбудителю рака, золотистой картофельной цистообразующей нематоде, к фитофторозу по ботве и клубням, вирусным болезням.

Сорт Смоляночка – среднеранний, столового назначения. Клубни округлой формы, частично красные, кожура гладкая, глазки поверхностные, малочисленные, мякоть клубня белая. Крахмалистость клубней составляет 14,615,8%, масса товарного клубня 100-115 г., вкус хороший. Развариваемость средняя, мякоть не темнеет. Сорт устойчив к раку и золотистой цистообразующей картофельной нематоде, тяжелым формам вирусных заболеваний. Высоко устойчив к фитофторозу по ботве и клубням, слабо поражается паршой обыкновенной и ризоктониозом [9].

Предшественником картофеля были многолетние травы. Агротехника состояла из двух этапов. Первый этап включал зяблевую вспашку в конце августа на глубину 25 см. Второй этап обработки почвы состоял из весновспашки на ту же глубину, культивации с боронованием в два следа на глубину 10-12 см. Минеральные удобрения в форме азофоски с добавлением фосфорных (суперфосфат) и калийных (калий хлористый) вносились вручную, в разброс под культивацию согласно схеме опыта. Посадка проводилась в соответствии с указанными сроками картофелесажалкой «ЮКО» в предварительно нарезанные борозды согласно схеме посадки, на глубину 6 см не пророщенными клубнями. Ширина междурядий составляла 70 см. Перед посадкой в почву вносили против проволочника препарат Актара, ВДГ (0,5 л/га), в период вегетации проводили однократное опрыскивание против колорадского жука препаратом Регент (0,02 кг/га). В течение вегетации проводились три междурядных обработки. Борьба с сорняками состояла из ручных прополок. Уборку проводили картофелекопалкой поделяночно, с ручным подбором.

Метеорологические условия вегетационного периода в 2017-2019 гг. исследований были не вполне благоприятными для роста и развития растений картофеля. Из-за холодного и дождливого мая во все годы испытания посадка картофеля была затруднена, но проведена в сроки согласно схеме опыта. Погодные условия в первый период вегетации характеризовались также прохладной погодой и обильным выпадением осадков, которые в основном пришлись на период фазы всходов картофеля, что приводило к уплотнению почвы, растения картофеля страдали от переизбытка влаги. Такие погодные условия затрудняли проведение своевременных междурядных обработок. Температурный режим в фазы бутонизации и цветения во все годы испытания был более благоприятным для роста и развития растений картофеля. Уборка проводилась в сухую и теплую погоду в оптимальные сроки.

В ходе опыта проводили следующие исследования и наблюдения:

• 1.    Агрохимический анализ почвы до посадки и перед уборкой (содержание N – фотоколориметрическим методом, Р 2 О 5 , К 2 О – по Кирсанову в модификации ЦИНАО, рН – потенциометрическим методом, гумус – по Тюрину в модификации ЦИНАО).

• 2.    Фенологические наблюдения (отмечались фазы начала и полных всходов, начала и полного цветения, уборки).

• 3.    Густота стояния растений (количество растений на делянке в фазу полных всходов).

• 4.    Густота стеблестоя на делянке в фазу полных всходов и полного цветения.

• 5.    Учёт вирусных болезней (визуально, по внешним признакам болезней, в фазу полных всходов, цветения и перед уборкой).

• 6.    Учёт урожая (сплошной, поделяночный) и определение структуры урожая

• 7.    Клубневой анализ по ГОСТ Р 53136 – 2008 «Картофель семенной. Технические условия».

Все наблюдения и учеты проводились согласно общепринятым методикам по культуре картофеля [10-13].

Результаты исследований и их обсуждение

Наблюдения за ростом и развитием растений картофеля сортов Забава и Смоляночка в период вегетации показали, что в вариантах с более ранними сроками посадки (8 мая) всходы появились позже на три дня по сравнению с более поздними сроками. Это, вероятно, связано с погодными условиями, так как в первой декаде мая почва была недостаточно прогрета по сравнению с более поздними сроками посадки. Последующие фазы развития растений картофеля во всех вариантах наступили практически одновременно. Следует отметить, что дозы удобрения не оказали существенного влияния на продолжительность фаз развития во всех вариантах опыта.

Таблица 1. Формирование основных стеблей картофеля сортов Забава и Смоляночка в зависимости от сроков посадки и доз минеральных удобрений (в среднем за 2017-2019 годы)

Table 1. Formation of the main stems of potato varieties Zabava and Smolyanochka depending on the planting time and doses of mineral fertilizers (on average for 2017-2019)

Количество основных стеблей

Сроки	шт./куст		тыс. шт./га
посадки	N 32 Р 32 К 32	N 60 Р 72 К 90	N 32 Р 32 К 32	N 60 Р 72 К 90
	Забава
8 мая	6,4	5,5	286,7	272,8
14 мая	6,1	6,4	378,9	380,6
20 мая	5,2	5,2	307,8	295,4
НСР 05 (А) - срок посадки НСР 05 (В) - минеральный фон	0,5 0,4		16,9 12,1
	Смоляночка
8 мая	3,6	4,3	205,7	245,7
14 мая	3,7	4,4	211,4	251,4
20 мая	3,5	3,8	200,0	217,1
НСР 05 (А) - срок посадки НСР 05 (В) - минеральный фон	0,3 0,2		9,0 7,4

В формировании урожая картофеля одну из важнейших ролей играет густота стеблестоя на единицу площади. На семеноводческих посадках картофеля оптимальной густотой считается 250-300 тыс. штук стеблей на гектаре [14].

По результатам исследований таблицы 1 следует отметить, что сорт Забава по сравнению с сортом Смоляночка, обладал более высокой стеблеобразующей способностью и превышал параметры стеблестоя во всех вариантах опыта. Это связано с биологическими особенностями изучаемых сортов, так как сорт Забава, в отличие от сорта Смоляночка, обладал многочисленными глазками на поверхности клубня, этим и объясняется более высокая густота стеблестоя сорта Забава.

В варианте со сроком посадки 14 мая максимальная густота стеблестоя у сорта Забава составила 378,9-380,6 тыс. шт./га, у сорта Смоляночка – 211,4-251,4 тыс. шт./га на обоих изучаемых минеральных фонах. На фоне внесения минеральных удобрений N 60 Р 72 К 90 густота стеблестоя была выше, по сравнению с фоном внесения N 32 Р 32 К 32 как у сорта Забава, так и у сорта Смоляночка. Также следует отметить, что наблюдалась тенденция снижения стеблестоя при более позднем сроке посадки во всех вариантах опыта. Таким образом, одним из решающих факторов в формировании основных стеблей растений картофеля, а, следовательно, и урожайности, являются оптимальные сроки посадки (доля влияния этого фактора в зависимости от варианта опыта составляла от 30 до 40%).

В период вегетации на опытных участках проводилась трехкратная визуальная оценка растений на наличие вирусных болезней. Первая визуальная оценка на наличие вирусных болезней проводилась при достижении высоты растений картофеля 20-22 см, вторая оценка - в период цветения растений картофеля и третья оценка – перед уборкой.

По результатам визуальной оценки (табл. 2) в годы исследований среди вирусных болезней на изучаемых сортах отмечались как легкие вирусные болезни (S-вирусы) в виде мозаичного закручивания листьев, так и тяжелые (Y-вирусы) – морщинистая мозаика. Существенного различия в пораженности растений вирусными болезнями между сортами не наблюдалось. Дозы внесения минеральных удобрений как сбалансированные (N60Р72К90), так и обычные (N32Р32К32) не оказали значительного влияния на пораженность растений вирусными болезнями. Следует отметить, что при первом сроке посадки (8 мая) у обоих изучаемых сортов процент поражения вирусными болезнями был невысоким и составлял 0,2-0,3%. Процент поражения вирусными болезнями увеличивался с более поздними сроками посадки и был наибольшим при сроках посадки 14 и 20 мая, составив соответственно у сорта Забава 0,3-1,6%, у сорта Смоляночка 0,2-1,4%. В целом это незначительное поражение растений.

Применение минеральных удобрений является важным инструментом регулирования урожайности сельскохозяйственных культур. Анализ данных по урожайности (табл. 3) свидетельствует о том, что факторами, влияющими на урожайность картофеля, являются не только уровень минерального питания растений картофеля, но и сроки посадки. У сорта картофеля Забава общая урожайность на фоне внесения минеральных удобрений N 60 Р 72 К 90 составляла 17,6-22,7 т/га и была выше по сравнению с фоном внесения N 32 Р 32 К 32 на 5-21%. Наибольшая общая урожайность (22,7 т/га) у сорта Забава отмечалась в варианте со сроком посадки 8 мая на фоне внесения минеральных удобрений N 60 Р 72 К 90 . Наибольшая урожайность клубней семенной фракции у этого сорта была при сроке посадки 14 мая на всех фонах внесения минеральных удобрений. Максимальной величины, по сравнению с другими изучаемыми вариантами опыта, семенная продуктивность картофеля сорта Забава достигла на фоне внесения минеральных удобрений N 60 Р 72 К 90 и составила 13,3 т/га, на фоне внесения минеральных удобрений N 32 Р 32 К 32 семенная урожайность была меньше на 9% и составила 12,2 т/га.

У картофеля сорта Смоляночка наивысшая общая урожайность также была достигнута при сроке посадки 8 мая и составляла 31,6-36,9 т/га. Наибольший общий урожай (36,9 т/га) был получен на фоне внесения минеральных удобрений N 60 Р 72 К 90 . Наиболее высокая урожайность семенной фракции у сорта Смоляночка, как и у сорта Забава, отмечалась при сроке посадки 14 мая на фоне внесения минеральных удобрений N 60 Р 72 К 90 . Необходимо отметить тенденцию снижения урожайности как общей, так и семенной, у изучаемых сортов на всех фонах внесения минеральных удобрений при более позднем сроке посадки 20 мая.

Таблица 2. Визуальная оценка вирусных болезней картофеля сортов Забава и Смоляночка в зависимости от сроков посадки и доз минеральных удобрений (в среднем за 2017-2019 годы)

Table 2. Visual assessment of viral diseases of potato varieties Zabava and Smolyanochka depending on the planting time and doses of mineral fertilizers (on average for 2017-2019)

Сроки посадки	N 32 Р 32 К 32		N 60 Р 72 К 90
	Доля пораженных растени		й от общего количества, %
	мозаичное закручивание листьев	морщинистая мозаика	мозаичное закручивание листьев	морщинистая мозаика
Забава
8 мая	0	0,3	0	0,3
14 мая	0	1,3	0	1,6
20 мая	0,3	0	0	1,3
Смоляночка
8 мая	0	0,3	0	0,2
14 мая	0	1,4	0	0,6
20 мая	0,2	0,2	0	1,2

Таблица 3. Урожайность картофеля сортов Забава и Смоляночка в зависимости от сроков посадки и доз минеральных удобрений (в среднем за 2017-2019 годы) Table 3. Yield of potato varieties Zabava and Smolyanochka depending on the planting time and doses of mineral fertilizers (on average for 2017-2019)

	N 32 Р 32 К 32		N 60 Р 72 К 90
Сроки посадки	Урожайность, т/га
	общая	семенная	общая	семенная

Забава

8 мая	18,8	11,0	22,7	10,0
14 мая	19,1	12,2	22,5	13,3
20 мая	16,8	10,1	17,6	8,4
НСР 05	0,8	1,1	1,0	1,2

Смоляночка

8 мая	31,6	10,9	36,9	12,5
14 мая	30,4	11,5	32,3	13,0
20 мая	23,4	9,3	30,1	11,6
НСР 05	1,2	1,1	1,5	1,3

Требования к качеству семенного материала картофеля определены национальным стандартом Российской Федерации ГОСТ Р 53136-2008 «Картофель семенной. Технические условия» [8]. Проведение клубневого анализа в соответствии с методиками, указанными в этом ГОСТе, позволяет достоверно определить качество картофеля. Клубневой анализ целесообразно делать через 3-4 недели после уборки картофеля для выявления болезней. Клубневой анализ, проведенный после уборки урожая в указанные сроки, показал, что при сроке посадки 8 мая наблюдался незначительный процент (0,1%) поражения клубней картофеля грибными болезнями у сорта Забава (табл. 4). При этом сроке посадки в основном отмечалась пораженность клубней ризоктониозом (0,1%). Вероятно, это связано с тем, что в первой декаде мая во время посад- ки температура почвы была ниже оптимальной, что привело к снижению устойчивости клубней к патогену. При посадке в более поздние сроки ризоктониоза на клубнях не выявлено. Однако, в вариантах со сроками посадки 14 и 20 мая, наблюдалось поражение клубней паршой обыкновенной и фитофторозом, процент поражения составил 0,1-0,3%. При этом у сорта Смоляночка из болезней отмечалось поражение клубней лишь паршой обыкновенной. Следует отметить, что разные фоны внесения минеральных удобрений (N32Р32К32 и N60Р72К90) не оказали существенного влияния на процент поражения клубней картофеля болезнями.

Из вышеизложенного следует, что полученный семенной материал категории ЭС соответствует нормативным требованиям ГОСТ Р 53136 – 2008 «Картофель семенной. Технические условия».

Таблица 4. Результаты клубневого анализа картофеля сортов Забава и Смоляночка в зависимости от сроков посадки и доз минеральных удобрений (в среднем за 2017-2019 годы)

Table 4. Results of tuberous analysis of potato varieties Zabava and Smolyanochka depending on the planting time and doses of mineral fertilizers (on average for 2017-2019)

		N 32 Р	32 К 32			N 60 Р	72 К 90
Срок	Процент пораженных клубней от общего количества в пробе, %
посадки	парша обыкн.	ризокто ниоз	фито фтороз	Всего	парша обыкн.	ризокто ниоз	фито фтороз	Всего
Забава
8 мая	0,1	0,1	0,1	0,3	0	0,1	0,1	0,2
14 мая	0	0	0,2	0,2	0,1	0	0,3	0,4
20 мая	0,1	0	0,3	0,4	0,2	0	0,2	0,4
Смоляночка
8 мая	0,15	0	0	0,15	0	0	0	0
14 мая	0	0	0	0	0,1	0	0	0,1
20 мая	0,2	0	0	0,2	0,1	0	0	0,1