INFLUENCE OF FERTILIZER AND MELIORANTS FOR THE FORMATION OF POTATO TUBERS YIELD AND QUALITY IN ASKERAN REGION NKR

Full Text

Картофель - ценная продовольственная культура. Однако в условиях РА и НКР недостаточно проведены исследования по изучению влияния минеральных, бактериальных удобрений и мелиорантов на рост и развитие картофеля, урожайность и качество клубней данной культуры, особенно при выращивании картофеля сорта Импала на лесных коричневых карбонатных почвах. Картофель очень требователен к питательным элементам. Так, для получения 10 ц урожая расходуется 4,8-5,2 кг азота (N), 2,0-2,2 кг фосфора (P2O5) и 8,8-9,2 кг калия (K2O), причем большая необходимость в питательных веществах наблюдается начиная с цветения растения и продолжается до клубнеобразования и полного созревания урожая, при этом используется преобладающее количество таких питательных веществ, которые своевременно накопились в листьях и стеблях [1, 2, 3, 4, 6]. Для почв НКР очень важно повышение их плодородия, улучшение агрофизических свойств и биологической активности почв, регулирование которых существенно влияет на повышение урожайности картофеля (и других растений). Цель исследований - повышение урожайности картофеля путем применения эффективной системы удобрений. Задача исследований: изучить влияние удобрений и мелиорантов на особенности роста и развития растений, урожайность и химический состав клубней при выращивании картофеля сорта Импала лесных коричневых карбонатных почвах. Материалы и методы исследований. Полевые опыты проводились на лесных коричневых карбонатных почвах в Аскеранском районе НКР на сорте картофеля Импала по следующей схеме: 1) без удобрений (контроль); 2) N90P90K90 (KCl); 3) N90P90K90 (ОДТ), 600 кг/га; 4) N90P90K90 (ОДТ) + ММ; 5) N90P90K90 (KCl) + бентонит, 300 кг/га; 6) N90P90K90 (KCl) + гипс, 300 кг/га. Для проведения опытов использовались аммиачная селитра (N - 34%), двойной суперфосфат (P2O5 - 45%), хлорид калия (K2O - 59%). В качестве мелиорантов применялись обработанный дацитовый туф (ОДТ), бентонит и гипс, а из бактериальных удобрений - микроб-микрон (ММ). Обработанный дацитовый туф является удобрением-мелиорантом, содержащим калий, кальций, магний и фосфор, его получают термохимической обработкой дацитового туфа, богатого калием (до 12,0-15,1%) [4, 9]. Кроме прямого влияния на растение ОДТ оказывает также косвенное влияние - высокую емкость поглощения (40-50 мг/экв в 100 г), в результате которой обменным путем поглощаются ионы (питательные вещества), что предотвращает их потерю из почвы и из азотных удобрений. ОДТ имеет также свойство поглощать до 500% воды, благодаря чему происходит очень медленное ее испарение [5, 9]. В качестве мелиоранта использовался строительный гипс (CaSO4·2H2O), а также бентонит, имеющий следующий состав (приобретенный на Иджеванском бентонитовом заводе): SiO2 - 54,26%; Al2O3 - 18,34%; Fe2O3 - 10,91%; TiO2 - 1,25%, растворимые соли 3%, влага 7,0-9,0%. Микроб-микрон - биологическое (бактериальное) удобрение, которое содержит азотофиксирующие, фотосинтезирующие, разлагающие органические и другие вещества организмы (9 штаммов), оснащенные на модифицированном цеолите с высоким титром бактерий - до 9-12 млрд. на 1 г удобрения. ММ используется путём замачивания семян в растворе удобрений, с помощью полива почвы или внекорневой подкормки [8]. ММ способствует накоплению биологического азота в почве, предотвращает активность патогенной микрофлоры. В проведенных опытах ММ применялся для замачивания клубней до посадки и двукратно в период вегетации - поливом в стадии бутонизации и внекорневой подкормкой в конце стадии цветения. Фосфорные, калийные удобрения, а также ОДТ, бентонит и гипс применялись при подготовке почвы, а азотное удобрение в виде подкормки - при окучивании растения. Результаты исследований. Агрохимическая характеристика почвы свидетельствует о том, что она бедна гумусом и усвояемым растением азотом и фосфором. Однако и на таких почвах возможно получить высокий урожай, применяя эффективную систему удобрения (табл. 1). Согласно данным таблицы 1 в пахотном слое содержание гумуса составляет всего 3,18%, реакция почвенного раствора почти нейтральная, содержание растворимых солей - в допустимых нормах (0,12%), содержит большое количество кальция и магния (29,6 мг/экв в 100 г почвы), механический состав - легко-глинистый (физическая глина 61,2%). Таблица 1 Агрохимическая характеристика опытного участка Тип почвы Проба и глубина, см Гумус, % pH водной вытяжки Содержание воднораство-римых солей, % Содержание карбонатов (CaCO3), % Поглощенный Ca2+ + Mg2+ мг/экв в 100 г почвы Физическая глина, % Усвояемые питательные в-ва, мг/экв в 100 г почвы N P2O5 K2O Лесная коричневая 0-22 3,18 6,86 0,108 0,12 29,6 61,2 4,57 0,78 45,55 22-49 2,06 6,95 0,081 1,21 27,1 60,4 2,81 0,49 39,50 Опытный участок считается слабо обеспеченным азотом и фосфором, и хорошо обеспеченным калием. В подпахотном слое содержание гумуса и питательных веществ уменьшается, а содержание карбонатов увеличивается. В период вегетации растений определялись стадии роста и развития картофеля, высота растений, количество стеблей на одном кусте, масса ботвы. Данные по урожайности математически обрабатывались с использованием метода дисперсионного анализа, определялись существенная разница между вариантами (HCP0,95) и ошибка опыта (Sx%) [7]. Очевидно, что для сохранения жизнедеятельности растения и улучшения роста, развития очень важно составить эффективную систему удобрений [1, 3, 7, 11], применение которых будет влиять на продолжительность вегетации и процесс роста растений (табл. 2). Таблица 2 Влияние удобрений и мелиорантов на рост и развитие картофеля (среднее за 2011-2013 гг.) Варианты Высота растений, см Кол-во стеблей, шт. Разветвление, шт. Масса ботвы после цветения, г Прорастание Естественное отмирание ботвы От прорастания до естественного отмирания ботвы, дн. Без удобрения (контроль) 41 3,3 3,4 325 25-30/III 5-8/VI 89 N90P90K90 (KCl) 45 4,3 3,6 401 25-30/III 11-15/VI 96 N90P90K90 (ОДТ), 600 кг/га 49 4,6 3,7 439 25-30/III 17-21/VI 101 N90P90K90 (ОДТ) + ММ 52 5,0 4,3 470 25-30/III 20-24/VI 106 N90P90K90 (KCl)+бентонит, 300 кг/га 46 4,3 4,0 416 25-30/III 13-15/VI 97 N90P90K90 (KCl) + гипс, 300 кг/га 45 4,2 4,1 402 25-30/III 10-14/VI 96 Наименьшие показатели продолжительности вегетации и роста растения наблюдались в контрольном варианте, где высота растений равна 41 см, количество стеблей одного куста 3,3 шт., масса ботвы 325 г, а время от прорастания до естественного отмирания ботвы составило 89 дней. В удобренных вариантах эти показатели составили соответственно 45-52 см, 4,2-5,0 шт., 401-470 г и 96-106 дней. При этом максимально высокий результат отмечен в тех вариантах, где в качестве калийного удобрения и мелиоранта применялся ОДТ, на этом фоне также ММ-биоудобрение (вариант N90P90K90 (ОДТ) 600 кг/га и N90P90K90 (ОДТ) 600 кг/га +ММ), а самый низкий результат получен в варианте, где в системе азот-фосфор-калий в качестве калийного удобрения использовался хлорид калия (вариант N90P90K90 (KCl)), на этом фоне гипс или бентонит. Следует отметить, что это в дальнейшем повлияло на урожайность картофеля (табл. 3). Таблица 3 Влияние удобрений и мелиорантов на урожайность картофеля Варианты Урожай клубня по годам, ц /га Средний урожай, ц/ га Разница по отношению к контролю 2011 г. 2012 г. 2013 г. ц/га % Без удобрения, (контроль) 195 140 136 157 - - N90P90K90 (KCl) 201 174 195 190 33 21,0 N90P90K90 (ОДТ), 600 кг/га 231 193 230 218 61 38,8 N90P90K90 (ОДТ) + ММ 252 217 254 241 84 53,5 N90P90K90 (KCl) + бентонит, 300 кг/га 220 180 221 207 50 31,8 N90P90K90 (KCl) + гипс, 300 кг/га 204 160 194 186 29 18,5 Данные таблицы 3 свидетельствуют о том, что урожайность картофеля обусловлена системой удобрения. В контрольном варианте она значительно ниже. По годам урожайность картофеля колебалась от 136 до 195 ц/га, средний урожай находился в пределах 157 ц/га. В варианте применения минеральных удобрений (вариант N90P90K90 (KCl)) средний урожай клубня за три года составил 190 ц/га, который по с контролем выше на 33 ц/га, или на 21,0%. На этом фоне применение гипса не привело к увеличению урожая. То есть гипс как мелиорант, улучшающий свойства почвы, никакого положительного эффекта не оказал, тогда как применение бентонита ненамного увеличило урожай, который по сравнению с контролем составил 50 ц/га (31,8%), а по сравнению с вариантам N90P90K90 (KCl) - всего 17 ц/га, или 8,9%. Согласно данным таблицы 3 более высокий урожай картофеля получен тогда, когда в системе удобрения N90P90K90 в качестве калийного удобрения применялся ОДТ и на этом фоне ММ-биоудобрение. В варианте N90P90K90 (ОДТ) средний урожай клубня составил 218 ц/га или по сравнению с контролем был выше на 61 ц/га (38,8%), а по сравнению с вариантом N90P90K90 (KCl) - 28 ц/га (14,7%). Более высокий урожай получен на фоне N90P90K90 (ОДТ) при применении также ММ биоудобрения - 241 ц/га, который по сравнению с контролем выше на 84 ц/га (53,5%), по сравнению с N90P90K90 (KCl) - 51 ц/га (26,8%), а по сравнению с вариантом N90P90K90 (ОДТ) - 23 ц/га (10,6%). Результаты опытов свидетельствуют о том, что более высокий урожай получен в системе NPK, когда в качестве калийного удобрения и мелиоранта применялся ОДТ и на этом фоне ММ-биоудобрение. Предположительно, что это обусловлено побочным положительным влиянием ОДТ, который улучшает физико-химические и водно-физические свойства почвы, при этом уменьшается потеря питательных веществ из почвы и удобрений, особенно потеря азота. Об этом свидетельствуют также работы В. Хачатряна, С. Ерицяна, П. Бартикяна [10] и С. Ерицяна, М. Аджамогляна, Л. Ерицяна [5]. При применении ММ почва обогащается полезными микроорганизмами, которые существенно улучшают питание картофеля и уменьшают развитие болезней [9]. Применение удобрений оказало некоторое положительное влияние также на качество клубней. Так, например, в клубнях количество сухих веществ относительно контроля увеличилось на 4,8-9,1%, а при применении в системе NPK ОДТ или на этом фоне также ММ-биоудобрения содержание сухих веществ было значительно выше. Подобная закономерность наблюдается также с содержанием крахмала, сырой золы и витамина С. К тому же от применения ОДТ и ММ в клубнях частично уменьшилось содержание нитратов, что повлияло на улучшение качества клубня (табл. 4). Таблица 4 Влияние удобрений и мелиорантов на качество клубней картофеля (среднее за 2012-2013 гг.) Варианты Сухие в-ва, % Крахмал, % Сырая зола, % Витамин C, мг/% Азот (N), % NO3- в 1 кг свежей массы, мг Фосфор (P2O5), % Калий K2O, % Без удобрения, (контроль) 16,5 12,8 0,72 17,0 0,21 39,0 0,10 0,44 N90P90K90 (KCl) 17,3 13,5 0,86 28,0 0,27 43,0 0,16 0,65 N90P90K90 (ОДТ), 600 кг/га 18,0 14,0 0,90 29,0 0,29 32,0 0,27 0,71 N90P90K90 (ОДТ) + ММ 18,0 14,2 0,90 32,0 0,27 12,0 0,28 0,74 N90P90K90 (KCl) + бентонит 300 кг/га 17,5 13,7 0,86 28,0 0,27 43,0 0,23 0,55 N90P90K90 (KCl) + гипс 300 кг/ га 17,4 13,5 0,78 28,0 0,21 40,0 0,15 0,50 Данные содержания NPK в клубнях показывают, что применение удобрений и мелиорантов повышает содержание азота, фосфора и калия, причем количество двух последних сравнительно выше от применения ОДТ. Это обусловлено тем фактом, что раздельное и совместное применение ОДТ и ММ влияет на увеличение в почве фосфора и калия, тем самым улучшая усвояемость этих элементов картофелем. Заключение. Лесные коричневые почвы НКР в основном бедны гумусом и усвояемым растениями азотом и фосфором, а также обладают менее благоприятными агрофизическими свойствами. Для улучшения плодородия почв Аскеранского района НКР и повышения урожайности картофеля существенное значение имеет применение эффективной системы удобрения. В системе удобрения N90P90K90 применение ОДТ по сравнению с вариантом N90P90K90 (KCl) существенно улучшило рост и урожайность картофеля, а увеличение урожая относительно контроля составило 61 ц/га (38,8%), относительно варианта N90P90K90 (KCl) - 28 ц/га (14,7%). Более высокий урожай картофеля получен в случае, когда на фоне N90P90K90 (ОДТ) применялось также бактериальное удобрение ММ, при этом урожайность составил 241 ц/га. В системе удобрения N90P90K90 (KCl) применение в качестве мелиоранта гипса или бентонита было неэффективным.

About the authors

N V Farsiyan

National Agrarian University of Armenia

Email: nara.nar@mail.ru
competitor of the department «General agriculture» 375000, NKR, Armenia, Stepanakert, A. Manukyan str. 12/36

References

Supplementary files