Содержание к диссертации
Введение
1. Краткий обзор литературы
1.1 Агробиологические особенности топинамбура 8
1.1.1 Особенности морфологии 8
1.1.2 Особенности биологии и культуры топинамбура 10
1.2 Особенности минерального питания топинамбура. Роль удобрений в получении высоких урожаев топинамбура и качества урожая 15
Ґ.З Влияние доз и соотношений элементов минерального питания на формирование урожайности топинамбура 24
1.4 Вынос и коэффициенты использования минерального питания топинамбуром из почвы и удобрений 33
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2. Место, условия и методика проведения исследований 38
2.1 Место проведения исследований и схема опыта 38
2.2 Методика наблюдений и определений 39
2.3 Характеристика объекта исследований 41
2.4 Технология возделывания топинамбура в опытных посадках 43
2.5 Агрометеорологические условия в годы исследований 44
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3. Влияние доз удобрений и соотношений элементов минерального питания на развитие растений и фотосин тетическую деятельность топинамбура 47
3.1 Особенности развития топинамбура в зависимости от обеспеченности растений разными элементами минерального питания 47
3.2 Влагообеспеченность посадок топинамбура 60
3.3 Формирование ассимилирующей поверхности растения и агроценозав целом при разных дозах и соотношениях NPEC 64
3.4 Фотосинтетический потенциал посева (агроценоза) топинамбура 82
3.5 Накопление сырой и сухой фитомассы 84
3.6 Чистая продуктивность фотосинтеза 101
3.7 Коэффициент хозяйственной эффективности фотосинтеза Юб
4. Структура урожая и урожайность топинамбура при разных дозах и соотношениях NPK Ш
4.1 Структура урожая клубней топинамбура 111
4.2 Урожайность топинамбура в зависимости от доз и соотношений элементов минерального питания 119
4.3 Корреляционная зависимость урожайности топинамбура и показателей фотосинтетической деятельности и структуры урожая 125
4.4 Качество урожая топинамбура в зависимости от удобрений... 127
5. Влияние доз и соотношений элементов минерального питания на вынос и коэффициенты использования npk из почвы и удобрений 134
5.1 Вынос NPK с урожаем топинамбура 134
5.2 Коэффициенты использования NPK из почвы и удобрений 146
6. Экономическая эффективность производства топинамбура при разных дозах и соотношениях минерального питания 149
Основные выводы 153
Предложения производству 158
Список литературы 159
Приложения 181
- Агробиологические особенности топинамбура
- Технология возделывания топинамбура в опытных посадках
- Особенности развития топинамбура в зависимости от обеспеченности растений разными элементами минерального питания
- Структура урожая клубней топинамбура
Введение к работе
Актуальность темы. Топинамбур - высокопродуктивная экологически
пластичная культура, имеет ценный химический состав надземной части и клубней. Благодаря этому, он является источником получения диетических продуктов питания, пищевых добавок, лечебных препаратов, зеленых и сочных кормов для сельскохозяйственных и диких животных, а также птицы. Увеличение производства топинамбура и продуктов его переработки имеет большое значение в решении проблемы улучшения жизнеобеспечения населения нашей страны.
В повышении продуктивности топинамбура, качества урожая и экономической эффективности возделывания большая роль принадлежит удобрению, как мощному фактору формирования урожайности и питательной ценности получаемой продукции. Создание высоко экономичных зон промышленной переработки и расширение использования лучших сортов топинамбура на кормовые цели требует уточнения доз и соотношений элементов минерального питания в системе удобрения этой культуры применительно к конкретным почвенно-климатическим условиям региона. Эти вопросы недостаточно изучены на окультуренных дерново-подзолистых почвах северной части Центрального района РФ (Верхневолжье), где лучшим сортом клубневого направления является Скороспелка. Кроме того, отсутствуют достаточно обоснованные данные по выносу питательных веществ и коэффициентов использования их из почвы и удобрений, применение которых позволяло бы получать запрограммированные действительно возможные урожаи топинамбура сорта Скороспелка.
Цель и задачи исследований. Цель исследований - изучить особенности формирования урожайности топинамбура сорта Скороспелка на окультуренных супесчаных дерново-подзолистых почвах Верхневолжья в зависимости от доз и соотношений элементов минерального питания; выявить оптимальные дозы и соотношения NPK, обеспечивающие получение урожаев
5 разных уровней, высокое качество продукции с наименьшей себестоимостью, а также определить при этом фитометрические параметры агроценоза топинамбура, вынос и коэффициенты использования питательных веществ из почвы и удобрений.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
Изучить особенности формирования урожайности надземной массы и клубней при внесении различных доз и соотношений NPK.
Исследовать фотосинтетическую деятельность посевов (формирование листовой поверхности топинамбура, фотосинтетического потенциала агроценоза, накопление сухой фитомассы, определение чистой продуктивности фотосинтеза, коэффициента хозяйственной эффективности) в зависимости от доз и соотношений NPK.
Определить вынос питательных веществ при внесении различных доз минеральных удобрений и соотношений NPFC и коэффициенты использования их из почвы и удобрений.
Изучить качество урожая (содержание сухого вещества, белка, суммы Сахаров) и выявить варианты, обеспечивающие получение урожаев лучшего качества надземной массы и клубней.
Определить структуру урожая топинамбура при разных дозах и соотношениях NPK.
Выявить корреляционную зависимость урожайности топинамбура от показателей фотосинтетической деятельности и элементов структуры урожая.
Рассчитать экономическую эффективность возделывания топинамбура в зависимости от различных доз минеральных удобрений и соотношений NPK.
Научная новизна. Впервые в условиях северной части Центрального района России (Верхневолжье) по расширенной схеме полевого опыта на окультуренных супесчаных дерново-средне подзолистых почвах изучено влияние различных доз и соотношений элементов минерального питания на
формирование урожайности, фотосинтетическую деятельность растений в агроценозе топинамбура сорта Скороспелка, ход продукционного процесса; выявлена роль отдельных элементов минерального питания их доз и соотношений NPK. в получении запланированных урожаев разных уровней и качества продукции; определены лучшие варианты удобрения топинамбура, обеспечивающие получение урожайности по 200, 300 и 400 ц/га надземной массы и клубней с наименьшей себестоимостью продукции, а также фито-метрические параметры агроценоза, вынос и коэффициенты использования питательных веществ из почвы и удобрений.
Практическая ценность работы заключается в рекомендациях производству оптимальных доз и соотношений NPK, обеспечивающих получение урожаев разных уровней (по 200, 300 и 400 ц/га надземной массы и клубней), прибавки урожаев (по сумме надземная масса + клубни) в 93 ц/га (28,8 %), 134 ц/га (41,5 %) и 205 ц/га (63,5 %) с уровнем рентабельности производства соответственно 312; 351 и 371 %, себестоимостью 1 ц клубней 92,2; 88,8 и 84,0 руб.
Реализация результатов исследований. Результаты работы нашли отражение в рекомендациях "Рекламный проспект научных разработок, предлагаемых для внедрения и инновационной деятельности Тверской государственной сельскохозяйственной академии", Тверь, 2005, внедрены в ООО КФХ "Топинамбур" Осташковского района Тверской области на площади 30 га.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на XXV, XXVI научно-практических конференциях в Тверской ГСХА в 2002, 2003 годах, на конференции "Нетрадиционные природные ресурсы, инновационные технологии и продукты", М.: РАЕН, 2003 г., на Международной научной конференции " Агроэкологии ее кая эффективность применения средств химизации в современных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур", М., 2005; на VI Международном симпозиуме "Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования", Пущино, 2005 г.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 научных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 158 страницах, содержит 42 таблицы, 14 рисунков, состоит из 6 глав, основных выводов, предложений производству, библиографического списка использованной литературы, который включает 203 наименования, в том числе 25 на иностранных языках, 18 приложений.
Представленная работа является составной частью плана научно-исследовательских работ Тверской ГСХА на 2001-2005 годы, № гос. per. 01.200.1 18549.
Основные положения, выносимые на защиту:
- особенности развития и роста растений в высоту при разных дозах и со
отношениях NPK и погодных условиях;
роль отдельных элементов питания, доз и соотношений NPK в формировании параметров агроценоза в разные годы и ходе продукционного процесса;
влияние доз и соотношений NPK на изменение элементов структуры урожая в разные годы;
преимущество внесения расчетных доз NPK в получении максимальной урожайности сорта Скороспелка и экономической эффективности;
- роль отдельных элементов питания, доз и соотношений NPK в получении продукции наилучшего качества;
- обоснование выноса элементов минерального питания и коэффициентов
использования их из почвы и удобрений.
Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю, заслужеігному деятелю науки РФ, почетному работнику высшего профессионального образования РФ, доктору сельскохозяйственных наук, профессору Зое Ивановне Усановой за научно-методическую помощь в работе над диссертацией. Отдельное большое спасибо сотрудникам научно-исследовательской части и кафедры растениеводства за содействие и помощь в написании диссертации.
Агробиологические особенности топинамбура
Топинамбур или земляная груша (Helianthus tuberosus L.) - клубненосное, высокопродуктивное крупнотравянистое растение относится к роду Helianthus семейства Asteraceae подсемейства Fabuliflora (трубкоцветковые) (27, 54, 56, 72, 84,125, 134,145, 155).
В процессе эволюции он вобрал в себя признаки других растений и окончательно сформировался как вид гибридного происхождения, возникший путем утроения основного набора хромосом, что наследственно обуславливает множество его полезных особенностей (37, 86, 200).
Топинамбур представляет собой гетерозисный тип и в культуре дает огромную биомассу. Он имеет гексоплоидный набор хромосом, 2п= 102, в отличие от диплоидного Helianthus annus L., 2n = 34 (59, 110).
По строению надземных органов он очень сходен с подсолнечником. Стебель топинамбура ежегодно отмирающий, цилиндрический, прямостоячий, опушенный, густо облиственный, ветвящийся. В зависимости от сорта и условий произрастания стебли бывают высотой от 1 до 5 метров, толщиной от 0,5 до 3-5 см и уменьшается от основания к верхушке (127, 138, 167, 200). Окраска стебля зеленая, но может иметь у некоторых сортов фиолетовый и красноватый оттенок. Кустистость растений у сортов топинамбура неодинакова и составляет от 1-5 стеблей (56) до 8-9 стеблей с одного клубня (147).
Лист - простой, крупный (15-20 см в длину) состоит из цельной пластинки и черешка. Форма - яйцевидная, широкояйцевидная. Лист по краям зазубренный, но заострен на суженном конце, окраска от светло до темно-зеленой. В фазе всходов листья расположены в виде розетки; в фазе бутонизации - в нижней части побега - супротивные или мутовчатые, в средней и верхней - очередные. Количество листьев на стебле меняется в зависимости от условий выращивания и сорта и находится в пределах от 50 до 150 штук.
Соцветие - корзинка, диаметром от 1,5 до 5 см без учета язычковых цветков, диаметр корзинки с учетом язычковых цветков от 7 до И см. Ранние и среднеспелые сорта отличаются большим количеством соцветий на растении, чем позднеспелые, которые размещаются на верхушках основных и боковых побегов. Число соцветий определяется интенсивностью ветвления побега и варьирует от 4...5 до 50 на одном растении. Цветки двух типов: лож-ноязычковые - бесполые и трубчатые - обоеполые. Завязь - одногнездовая. Опыление цветков перекрестное с помощью ветра и насекомых, возможно собственной пыльцой (72, 125, 155).
Плод - семянка, мельче, чем у подсолнечника (масса 1000 семян 7-9 г). Семянки позднеспелых сортов вызревают в южных районах - Средней Азии, Крыму, на Северном Кавказе, в Закавказье, скороспелых - в районах Центрально-Черноземной зоны и даже под Москвой. Семенное размножение целесообразно только в районах с жарким климатом. Окраска семян серовато-коричневая с темными крупинками (13, 110, 160).
Топинамбур имеет мощно развитую, глубоко проникающую корневую систему (69, 140, 144, 145, 177). При выращивании из семени, вначале развивается стержневой корень, формируясь затем в мочковатую систему. При посадке клубнями корневая система мочковатого типа. Основная масса корней размещается в пахотном слое до 30 см, но отдельные корни могут проникать в глубину до 3 м. Корневая система топинамбура по общему объему корней в 1,5 - 3,5 раза больше, чем у картофеля, а по рабочей поверхности - в 6,5-8,5 раз (145, 147). Глубина проникновения корней в 2,5 раза больше, чем у картофеля (63).
В отличие от подсолнечника стебли топинамбура образуют многочисленные подземные побеги - столоны, на конце которых находятся клубни. От длины столонов зависит характер гнезда: при коротких столонах - гнездо компактное, при длинных - рыхлое и раскидистое. Длина столонов, в зависимости от сорта, варьирует от 5 до 40 см. Столоны, выходящие на поверхность почвы, зеленеют и превращаются в надземные побеги (160, 172).
Дикие формы топинамбура имеют разнообразное расположение клубней в почве, тогда как культурные сорта характеризуются большей кучностью.
Клубни имеют стеблевое происхождение, образуются в результате утолщения междоузлий столона. Окраска клубней у сортов - белая, фиолетово-красная, светло-коричневая. Преобладающая форма клубня - грушевидная, но может быть округлая, булавовидная, продолговато-овальная, веретеновидная, цилиндрическая. Форма клубней изменяется при возделывании на различных типах почв (145, 162). Клубни некоторых сортов отличаются неровной поверхностью, обусловленной очень большим наличием деток (12, 56). Средняя масса клубня в зависимости от сорта и района выращивания колеблется от 10 до 90 г, чаще всего 30-50 г (21, 29, 57, 88, 110).
На одном растении селекционных сортов может быть до 20-30 клубней, у полудиких форм - до 70. В отличие от картофеля клубни топинамбура не имеют пробкового слоя, вследствие чего они плохо хранятся, поэтому их чаще всего убирают весной (64, 125, 177).
Технология возделывания топинамбура в опытных посадках
Топинамбур размещали в выводном поле севооборота кафедры растениеводства. Предшественник топинамбура - вико-овсяная смесь на силос.
В опыте соблюдали запланированную технологию.
Подготовку почвы начинали с осенней обработки: дисковое лущение агрегатом МТЗ-82 + БДТ-3 проводили сразу после уборки предшественника, через две недели - зяблевую вспашку - МТЗ-82 + ПЛН-3-35 на глубину 20-22 см. Весенняя обработка состояла из перепашки зяби тем же агрегатом на глубину 18-20 см, культивации с боронованием - МТЗ-82 + КПС-4 (в 2001 г. - 29.04, в 2002 г. - 17.04, в 2004 г. - 26.04) на глубину 8-Ю см. Минеральные удобрения вносили по схеме опыта вручную под культивацию зяби (в 2001г. - 30.04, в 2002 г. - 21.04, в 2004 г. - 29.04) в виде аммиачной селитры, двойного суперфосфата, хлористого калия (электролит). Дозы удобрений в расчете на урожайность 200 ц/га зеленой массы и 200 ц/га клубней (вар. 14), в среднем, составили NioiPoKsoi в расчете на урожайность 400 ц/га зеленой массы и клубней (вар. 15) - Ы241РоКз44при соотношении N:P:K соответственно 1:0:0,5 и 1:0:1,43. Нарезку гребней проводили агрегатом МТЗ-82 + КОН 2,8 ПМ за 2-3 дня до посадки. Сажали топинамбур в ранние сроки вручную: 2001 г. - 4-5.05, 2002 г. - 25-27.04, 2004 г. - 3-4.05, глубина заделки - 8-10 см от верхней части клубня. Схема посадки - 70 х 30 см, густота - 47,6 тыс. растений на гектаре. На посадку использовали свежевыкопанные клубни средней фракции (50-80 г).
Уход за топинамбуром состоял из междурядных обработок: одной до всходов (2001 г. - 19.05, 2002 г. - 10.05, 2004 г. - 20.05) и двух - после всхо дов (2001 г. - 13.06 и 27.06; 2002 г. - 28.05 и 12.06; 2004 г. - 11.06 и 26.06) агрегатом МТЗ-82 + КОН-2,8 ПМ. В период медленного роста растений удаляли сорняки вручную.
Учет урожая в опыте проводили путем срезания и взвешивания надземной части растений, выкопки и взвешивания клубней с учетной площади делянки в сроки: в 2001 г. - 4-5 октября, в 2002 г. — 4-5 октября, в 2004 г. — 4-5 октября. Неучетную площадь делянок убирали с помощью картофелекопателей агрегатом МТЗ-82 + КСТ-1,4. Надземную массу скашивали косилкой Е-281.
Годы проведения исследований существенно различались по погодным условиям (табл. 3). 2001 год характеризовался нормальным увлажнением. За период от посадки до уборки выпало 343 мм осадков или 93,4 % от нормы. Во время вегетации осадки распределялись неравномерно: в первой декаде мая их выпало 31 % от нормы, в третей декаде мая и июня 165 % от нормы. Недостаток влаги чередовался с избыточным увлажнением. Общая сумма температур была на 267 С выше нормы. Особенно теплым был июль, когда температура превышала норму на 5 С.
В засушливый 2002 год от посадки до уборки урожая выпало 175,4 мм или 48,6 % от нормы осадков. Особенно отличались жаркой и сухой погодой . июль и август. За два месяца выпало всего 35,4 мм или 21,6 % осадков (норма 164 мм). В течение этого периода наблюдалось полное иссушение почвы, что сопровождалось завяданием растений топинамбура во второй и третей декадах августа. Общая сумма температур от посадки до уборки урожая была на 374,4 С больше нормы.
В прохладный и влажный 2004 год за период вегетации выпало 506 мм осадков, что составило 135,3 % от нормы. Особенно много осадков было в июле (186 % от нормы), при этом наблюдалось застаивание воды в междурядьях. На растения топинамбура это не оказало отрицательного влияния.
Сумма температур за период от посадки до уборки топинамбура составила 2360,4 С, что выше нормы на 219,1 С (норма 2141,3 С). Со второй декады мая по вторую декаду июня температура была ниже нормы на 0,8-2,8 С, в другие месяцы - выше или равна среднемноголетним показателям.
Разные погодные условия в годы исследований позволили полнее выявить особенности роста, развития, фотосинтетической деятельности топинамбура в зависимости от внесения минеральных удобрений.
Особенности развития топинамбура в зависимости от обеспеченности растений разными элементами минерального питания
Удобрения увеличивают суточные приросты. Так, в период максимума они увеличиваются в разные года с 1,9-4,1 см до 2,1-5,9 см. Влияние доз и соотношений NPK сильнее проявляется в годы с нормальным и избыточным увлажнением. При нормальном увлажнении наибольшее влияние на суточные приросты оказывает азот, внесение его и увеличение доз (вар. 3, 6, 11) повышает суточные приросты. В засушливые годы влияние удобрений минимально. Наибольшие суточные приросты в эти годы обеспечивают высокие дозы N и К в варианте 15.
При повышенном увлажнении (2004 г.) отмечается два максимума суточных приростов: первый - в период от образования столонов до образования клубней (третья декада июля), второй — во время бутонизации до цветения (вторая декада августа). Так, в среднем по вариантам суточный прирост во время первого максимума составил 4,5 см, второго - 3,9 см, что способствовало увеличению урожая надземной части растения.
В такие годы более высокие суточные приросты в высоту в конце вегетации (4,1-5,1 см) отмечаются в вариантах с лучшими сочетаниями азота и калия: NeoKfio-5,1 см, NeoPeoKw - 4,4 см, N90P90K120 - 4,3 см, NioiPoKso-4,1 см.
Таким образом, рост растений топинамбура в высоту зависит как от условий тепло- и влагообеспеченности растений, так и от доз и соотношений вносимых удобрений. Резкий дефицит влаги уменьшает высоту растений в 1,75 -2,35 раза.
Наибольшее положительное влияние на рост растений в высоту, в среднем, оказывает внесение повышенной дозы калия в варианте N90P90K120. В засушливые годы наибольшей высоты растения достигают также при увеличении дозы калия, в избыточно влажные — при повышении дозы фосфора и калия.
На побегообразование наибольшее влияние оказывает увеличение дозы азота при соотношении Р:К =1:1.
Более плотным расположением листьев на главном побеге отличают ся варианты с внесением азота и калия - Neo o и N24iPoI 344 (расчетные дозы на урожайность 400 ц/га надземной массы и 400 ц/га клубней.
Влагообеспеченность посадок топинамбура
Урожай сельскохозяйственных культур в решающей степени зависит от режима влагообеспеченности растений в течении вегетации. Водопотреб-ление сельскохозяйственными культурами зависит от многих причин и эффективно может реализоваться агрохимическими приемами, направленными на снижение потерь влаги и улучшение условий роста и развития растений. Важнейший из таких приемов - создание достаточной обеспеченности растений элементами питания (74).
Критические периоды водопотребления у топинамбура совпадают с образованием столонов и образованием бутонов. По данным Г.В. Устименко, З.И. Усановой (161) начало зявядания растений отмечается при влажности почвы ниже 8 %, полное - ниже 5 %.
На высокую пластичность топинамбура указывает способность его формировать урожай с влажностью почвы 20-80 % (16, 46). Наибольшей урожайности он достигает при 75-85 % ППВ (130, 177). Топинамбур эффективно использует оросительную воду, особенно с применением удобрений (16, 164). Растения топинамбура выдерживают сильную засуху (30 % от ППВ), развивая сосущую силу до 24 атм. (141, 161).
Нами выявлено, что влагообеспеченность посадок топинамбура в большей степени зависит от количества выпавших осадков, чем от применения минеральных удобрений (табл. 9, 10).
Во время всходов в сухой 2002 год в среднем по вариантам влажность почвы была меньше на 3,2 и 5,4 % (на абсолютно сухую почву), чем в нормальный 2001 и влажный 2004 год, где появление всходов оказалось на 10 и 6 дней раньше (табл. 9).
Во время образования столонов (критический период водопотребле-ния у топинамбура), в среднем по вариантам влажность почвы в 2004 г. на 9,0 и 7,2 % была выше, чем в нормальный 2001 и сухой 2002 год.
Во время образования клубней влажность почвы в нормальный 2001 год была на 3,3 и 0,4 % больше, чем в сухой 2002 и влажный 2004 год и составила 17,1; 13,8 и 16%.
Во время цветения в сухой и жаркий 2002 год в среднем по вариантам отмечается практически мертвый запас влаги в почве (5,4 %), что привело к сильному завяданию растений. В то же время в нормальный 2001 и влажный 2004 год влажность почвы составила 11,4 и 22,3 %.
В связи с дефицитом осадков летом 2002 года влажность почвы в среднем по вариантам в период образования столонов опускалась до 60,4 -70,4 % от предельно полевой влагоемкости, во время образования клубней от 52,2 до 70,4 %, бутонизации от 28,3 до 48,7 %, цветения от 20,4 до 26,9 % от ППВ и была недостаточной для формирования высоких урожаев, особенно зеленой массы (70-88 ц/га) (табл. 10).
Во влажный 2004 год во время образования клубней и цветения влажность почвы находилась на уровне 69,5-76,9 и 73,9-81,3 % от ППВ. В периоды образования столонов и цветения растения страдали от переувлажнения, когда влажность почвы поднималась выше оптимального значения ППВ и достигла 93,9-99,5 и 92,6-99,1 %. Это оказало отрицательное влияние на формирование высоких урожаев клубней.
В годы по условиям влагообеспечешюсти близкие к обычным (2001), влажность почвы в период всходов и образования клубней в среднем по вариантам была близка к оптимальной и составила 73,4-74,5 % от ППВ.
Клубневая продуктивность топинамбура является важным показателем оценки сортов клубневого направления. В связи с этим важно выяснить роль отдельных элементов питания, их доз и соотношений в получении высоких урожаев клубней при разной тепло- и влагообеспеченности посадок.
Исследованиями выявлено, что наибольшее влияние на массу клубней с одного растения оказывают удобрения, чем тепло- и влагообеспечен-ность посадок (табл. 25). Так, в нормальные по влагообеспеченности годы (2001) внесение удобрений увеличивает массу клубней в сравнении с контролем на 261 г/раст. или почти в 2 раза, в резко засушливые (2002) - на 292 г/раст., или в 2,47 раза, во влажные (2004) - на 235 г/раст., или в 1,53 раза. Резкий дефицит влаги (2002 г.) снижает массу клубней с I растения на 197 (60,6%), избыточное увлажнение повышает ее в сравнении с нормальным годом на 142 г, или на 37,3 %. В среднем за 3 года, разные варианты удобрения топинамбура повышают массу клубней с 1 растения на 26 - 262 г, или на 8,5 - 85,6 %.
Из парных сочетаний элементов минерального питания (в дозе 60 кг) наибольшая масса клубней на 1 растении сформировалась в нормальный 2001 г. (398 г) при внесении РК, в резко засушливый 2002 г. и влажный 2004 г. (381 и 548 г) при внесении NP. Добавление третьего элемента во все годы не обеспечивает повышение клубневой продуктивности.
Увеличение дозы одного из трех элементов минерального питания до 90 кг при соотношении двух других как 1:1 (в дозе 60 кг) не всегда сопровождается ростом урожая клубней с одного растения. В нормальные годы (2001) этот рост отмечен от увеличения калия (на 9 г/раст.), в засушливые (2002) - в большей степени от увеличения азота (на 80 г/раст.), в избыточно влажные (2004) - в равной мере от увеличения азота и калия (на 227 и 225 г/раст.).
Дальнейшее повышение доз минеральных удобрений в вариантах 11, 12, 13 при соотношении N:P:K = 1,33:1:1; 1:1,33:1; 1:1:1,33 изменяет влияние отдельных элементов минерального питания на массу клубней с 1 растения. Во все годы наибольшую прибавку к контролю обеспечило увеличение дозы калия до 120 кг в варианте 13 (N90P90K120), а именно: в нормальный 2001 год - 169 г/раст. (61,9 %), в резко засушливый 2002 - 196 г/раст. (99 %), во влажный 2004 год - 143 г/раст. (32,1 %).
Во все годы наибольшая масса клубней на 1 растении сформировалась в 15 вар. с внесением расчетной нормы удобрения N241P0K344 (N:P:K = 1:0:1,43), прибавка к контролю колебалась по годам от 235 до 292 г., или от 52,7 % в избыточно влажный год до 147,5 % в засушливый. Это свидетельствует о том, что топинамбур на почвах с повышенным содержанием фосфора может сам регулировать его поступление в растения при высоких дозах азота и калия, с преимуществом в соотношении - калия.
Изменение доз и соотношений NPK - меняет роль удобрений в накоплении урожая клубней. Так, в среднем за 3 года наибольшая масса клубней с 1 растения сформировалась при парном сочетании в варианте с внесением N6oPeo - 415 г, при увеличении одного из элементов питания до 90 кг - в варианте N90P60K60 452 г, а при дальнейшем повышении одного из элементов до 120 кг - в варианте N90P90K120 - 475 г.
Образование количества клубней в большей степени зависит от удобрения топинамбура, чем от погодных условий. Так, внесение удобрений увеличивает количество клубней на 1 растении в разные годы на 4-Ю шт., а изменение погодных условий на 1-4 шт..
Роль отдельных элементов питания в повышении клубневой продуктивности прослеживается слабо. Из парных сочетаний во все годы большее количество клубней образовалось в вар. 3 (NeoPeo) : в 2001 г. - 16; 2002 - 21 и 2004 - 18 шт, увеличение в сравнении с контролем составило соответственно 23, 61 и 20 %. В засушливые и увлажненные годы прослеживается преимущественное влияние азота и калия. Так, в 2002 г. наибольшее количество клубней образовалось в вар. NgnPfiiiKeo (21 шт.), NeoPeoKw (23 шт.) и в вар. 15 с расчетными дозами (21 шт.), а в 2004 г. - в вар. N9oP6oKeo(23 шт.), N120P90K90 ( 23 шт.), N90P90K120 (22 шт.) и в 15 вар. (22 шт.).
В среднем за 3 года наибольшее количество клубней на одном растении (20 шт.) образовалось в вариантах N90P60K60 и N90P90K120
При использовании клубней для промышленной переработки большое значение имеет крупность клубней. Исследованиями выявлено, что этот показатель находится в обратной зависимости от количества образовавшихся клубней: как правило, чем меньше сформировалось клубней на 1 растении, тем они крупнее. Это свидетельствует о том, что в условиях Верхневолжья не хватает суммы температур для роста клубней в осенние месяцы в связи с ранним похолоданием. Поэтому созданный мощный фотосинтетический потенциал посева не может реализовать свои возможности.
На крупность клубней существенное влияние оказывают погодные условия. Более мелкие клубни формируются в засушливые годы (в среднем 18 г), чем в нормальные (27 г) и повышенно влажные (31 г). Во влажные годы масса 1 клубня больше в 1,1-1,7 раза, чем в годы с нормальным и повышенным увлажнением. Наибольшая масса 1 клубня получена в нормальный год в вариантах с внесением N120P90K90 и NPK на урожайность 400 ц/га -38 г; в резко засушливый - в вариантах с расчетными дозами минеральных удобрений на 200 и 400 ц/га - 23 и 24 г; во влажный - с внесением NeoPeoK» - 44, при соотношении N:P:K = 1:1:1,5. В среднем за три года максимальную массу одного клубня обеспечил вариант 15 (N241P0K3+4) - 31 г, прибавка к контролю составила 41 %.
