Содержание к диссертации
Введение
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Удобрение и урожай 7
1.2. Влияние навоза и минеральных удобрений на качество клубней картофеля 27
1.2.1. Сухое вещество и крахмал 28
1.2.2. Аскорбиновая кислота 30
1.2.3. Сырой протеин и белок 32
1.2.4. Вкусовые и пищевые качества клубней 33
2. МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТОВ
2.1. Схема опытов и методика исследования 35
2.2. Почвенно-агротехнические условия 38
2.2.1. Агротехника проведения опыта 39
2.2.2. Густота насаждения 40
2.3. Метеорологические условия 41
2.3.1. Атмосферные осадки 44
2.3.2. Температурные условия 46
2.3.3. Относительная влажность 49
3. ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ НА РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЯ КАРТОФЕЛЯ
3.1. Фенологические наблюдения 50
3.2. Развитие ботвы в зависимости от удобрения 52
3.3. Структура урожая клубней 60
4. ВЛИЯНИЕ НА УРОЖАЙНОСТЬ КАРТОФЕЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ДОЗ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ В СОЧЕТАНИИ С НАВОЗОМ 69
5. ДЕЙСТВИЕ УДОБРЕНИЙ НА БИОХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КЛУБНЕЙ
5.1. Сухое вещество 80
5.2. Содержание и сбор крахмала 86
5.3. Содержание и выход витамина "С" 92
5.4. Сбор белка и сырого протеина 98
5.5. Вкусовые и пищевые качества клубней 104
5.6. Зола и ее элементы 106
5.7. Корреляционная связь между урожаем и химическим составом клубней 109
6. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОПЫТА III
7. ПОСЛЕДЕЙСТВИЕ УДОБРЕНИЙ, ВНЕСЕННЫХ ПОД КАРТОФЕЛЬ, НА УРОЖАЙ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА ЯЧМЕНЯ И ОЗИМОЙ РЖИ 116
8. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ ДОЗ УДОБРЕНИЙ 137
ВЫВОДЫ 143
ПРЕДЛОЖЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМУ ПРОИЗВОДСТВУ 147
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ .149
ПРИЛОЖЕНИЯ 170
- Удобрение и урожай
- Схема опытов и методика исследования
- Фенологические наблюдения
- ВЛИЯНИЕ НА УРОЖАЙНОСТЬ КАРТОФЕЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ДОЗ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ В СОЧЕТАНИИ С НАВОЗОМ
- Сухое вещество
Введение к работе
В Постановлении ЦК КПСС и Совета Министров СССР по Нечерноземью (1974, І98І гг.), Постановлении июльского (1978 г.) и майского (1982 г.) Пленумов ЦК ШСС, а также в решениях ХШ съезда КПСС предусматривается дальнейшее повышение урожайности картофеля и увеличение его валового сбора. Постоянное внимание к этой культуре со стороны партии и правительства объясняется тем, что картофель является одной из важнейших продовольственных, кормовых и технических культур. Клубни его содержат в среднем около 25% сухих-веществ, в том числе до 20% и более крахмала, 2-3% белковых веществ, которые по своей ценности значительно превосходят белки многих культур. Велика ценность картофеля и как источника аскорбиновой кислоты и витаминов группы В (Bj, Bg, Bg). Кроме того, в нем содержится каротиноиды, витамины РР и К. В 250-300 г вареного картофеля содержится около 30-50% суточной потребности человека в витамине С. Высокие вкусовые качества определяют большое значение картофеля как продукта питания, и его по праву называют "вторым хлебом". Большое значение имеет картофель и как сырье для ряда отраслей промышленности, особенно крахмало-паточ-ной и спиртовой. Картофель - ценная кормовая культура. В сочетании с другими кормами его широко используют на корм крупному рогатому скоту., свиньям и птице.
В большом объеме картофель возделывается в Нечерноземной полосе, куда входит и Горьковская область. Посевные площади под ним в колхозах и совхозах области в 9-й и 10-й пятилетках находилась в пределах 104-105 тыс.гектаров. Местные природные условия позволяют ежегодно во всех хозяйствах области получать высокие устойчивые урожаи картофеля, о чем свидетельствует опыт работы многих передовых хозяйств. Колхозы "Власть Советов" Шатковского, им.Куй-бышева и "Красный Маяк" Городецкого, им.Разумовского Чкаловского, им.Абрамова Уренского, "Красный пахарь" Арзамасского, им.Кирова Пилышнского районов и многие другие имеют устойчивые урожаи картофеля - 200-300 центнеров с гектара. Однако средняя урожайность картофеля в колхозах и совхозах за 9 и 10 пятилетки соответственно составила лишь по 101 и 70 центнеров с гектара.
В повышении урожайности картофеля среди других факторов очень важное значение придается применению удобрений.
С ростом производства минеральных удобрений в нашей стране, как и в области, расширится их применение под картофель. Однако только увеличение количества вносимых удобрений может и не повысить урожай. Установление оптимальных доз и соотношений удобрений, сроков и способов их внесения с учетом почвенных и погодных условий, биологических особенностей культуры позволит значительно повысить эффективность туков» Учитывая задачи по подъему картофелеводства, рост производства минеральных удобрений, нами проведены в течение 6 лет на хоздоговорных началах в системе Географической сети ВИУА полевые опыты по выявлению эффективности различных доз и соотношений минеральных удобрений, внесенных совместно с навозом на урожай и качество картофеля, а также по изучению их последействия на следующие за картофелем культуры - ячмень и озимую рожь (в звене севооборота).
Актуальность и новизна проведенных исследований не вызывает сомнений, так как аналогичных работ в Волго-Вятском регионе не проводилось. Впервые на светло-серых лесных почвах Горьковской области более широко и всесторонне изучены соотношения и дозы удобрений на урожай, качество (включая и вкусовые) клубней картофеля, а также выявлено последействие их на урожай и некоторые физико-химические качества зерна ячменя (первый год) и озимой ржи (второй год - после ячменя). В проводимых исследованиях Удобрения использовались под более совершенную предпосадочную обработку - послойно-глубокую безотвальную в сочетании с наименьшим повреждением корневой системы при междурядных обработках. Дана экономическая оценка применения удобрений.
Работа выполнена под руководством доктора сельскохозяйственных наук В.К.Мосина, оказавшего неоценимую помощь в проведении исследований и подготовке диссертации. Пользуясь случаем, приношу ему глубокую благодарность. Считаю своим долгом поблагодарить бывшего директора совхоза "Богородский" Богородского района Ю.П.Емельянова (ныне председатель Богородского горисполкома) и бывшего директора совхоза "Маргушинский" Дальнеконстантиновского района В.В.Ростова, оказавших большое содействие в проведении опытов в руководимых ими хозяйствах. Не могу не сказать и о помощи, которая была мне оказана директором Горьковской областной проектно-изыскательскои станции химизации сельского хозяйства кандидатом сельскохозяйственных наук О.Д.Шафроновым. Выражаю ему искреннюю признательно сть.
Удобрение и урожай
В настоящей главе рассматриваются отдельные вопросы питания растений, в особенности картофеля, вынос из почвы питательных веществ урожаем и роль их в его формировании, а также действие других факторов, влияющих на эффективность удобрений.
Основоположник учения о рациональном питании растений К.А.Тимирязев (1937) в своей лекции "Физиология растений, как основа рационального земледелия", прочитанной 15 марта 1897 г., поставил вопрос: "Но что же нужно для обеспечения урожая?" и ответил: "Прежде всего, конечно, знакомство с потребностями растения и уменье им удовлетворить..." К.А.Тимирязев (1949) указывал, что улучшая почвенное питание растений путем применения удобрений, можно значительно снижать непроизводительный расход воды растениями.
Биологической особенностью картофеля, определяющей его повышенную потребность в питательных веществах Удобрений, является слабо развитая корневая система.
Весьма крупные исследования по удобрению картофеля провел А.И.Тамман (1959, 1963). Отмечая роль отдельных питательных элементов для картофеля, он писал, что потребность в них возрастает при увеличении урожая. На создание одной тонны урожая клубней, по его данным растение картофеля расходует 5-6 кг азота, около 2 кг Р205 и 8-Ю кг KgO. Д.Н. Прянишников (1963) указывал, что при высоких урожаях вынос питательных веществ достигает весьма значительных размеров, превышая в несколько раз выносы, типичные для среднего уровня урожаев. Это обстоятельство еще раз подчеркивает большое значение удобрения картофеля как одного из главнейших элементов агротехнического комплекса. Важная роль в питании растений принадлежит концентрации питательного раствора. При очень низких концентрациях на бедных почвах растения не в состоянии поглотить достаточное количество питательных элементов, однако и повышенная концентрация приводит к задержке роста (З.ИДур-бицкий, 1963).
В многочисленных исследованиях, проведенных как у нас, так и за границей, установлено, что картофель потребляет питательные вещества в значительных размерах до конца вегетационного периода (В .В .Арнаутов, 1947, 1953; И.В.Якушкин, 1947; А.Я.Каме раз, 1949; А.Г.Іорх, 1955; Б. А .Писарев, Г.А.Ганзин, 1973; В.Ф.Ильин, Б.А.Писарев, В.А.Сухоиванов, 1974).
Довольно широко распространено мнение об отсутствии или незначительной потребности картофеля в элементах питания в самом начале его роста. Однако наблюдения за начальным развитием картофеля показывают, что при внесении под него не только быстродействующих минеральных удобрений, но даже и навоза, состояние удобренных растений в фазе появления всходов заметно отличается от состояния неудобренных (А.И.Тамман, 1963). Как показали исследования, интенсивное поглощение питательных веществ наступает уже в период образования корней еще до появления всходов. После их появления картофель использует на единицу сухого вещества значительно больше азота, фосфора и калия, чем в фазу бутонизации и цветения (А.И.Кузнецов, 1959, 1961; А.И.Кузнецов, Ю.К.Казан-ков, 1973).
Схема опытов и методика исследования
Агрохимический анализ почвы проводился в Горьковской зональной агрохимлаборатории (ГЗАІ) и почвенной экспедиции Горьковского сельскохозяйственного института. Образны для анализа отбирали перед закладкой опыта методом прикопок.. Брались смешанные образны для характеристики плодородия всего участка. При анализе определяли: рН солевой вытяжки, гидролитическую кислотность (Н), сумму поглощенных оснований ($ )» емкость поглощения (Т), степень насыщенности основаниями (Y ), подвижный фосфор и обменный калий по Кирсанову и гумус по Тюрину.
В течение вегетации проводили фенологические наблюдения: появление всходов, бутонизацию, цветение и начало отмирания ботвы. Начало фазы отмечалось при наступлении ее у 25% кустов, а полное - у 75%. Все фенологические наблюдения и подсчеты проводили в I и 3 повторностях на 50 выделенных кустах 3-х средних рядков (16,17,17). " . По этим не кустам определяли высоту ботвы. Густоту насаждения определяли путем сплошного подсчета кустов на учетной площади перед бутонизацией,и перед уборкой.
Структуру урожая определяли на всех вариантах первой и третьей повторностеи в два срока: в период наибольшего развития ботвы и перед уборкой. С этой целью на каждом варианте указанных повторностеи отбирали по десять среднеразвитых кустов, по которым учитывали: количество стеблей и клубней, массу ботвы, листьев и клубней по фракциям в среднем на I куст по методике, применяемой в НИЩХ.
Содержание крахмала в клубнях определяли при уборке по удельному весу на весах Парова в двукратной повторності !. Для биохимического анализа клубни отбирали перед началом уборки. С каждого варианта I и 3 повторностеи выкапывали по 5-6 среднеразвитых кустов, товарные клубни которых хранили в картофелехранилище. Определения производили в октябре и марте. Аскорбиновую кислоту определяли по И.К.Мурри, растворимый белок - с помощью рефрактометра РПЛ-2 по методу А.С.Вечера (1964). Содержание золы в клубнях определяли мето дом" сухо г о озоления , азот - по Кьельдалю, фосфор (Р О ) - фосфорно-ванадомолибдатным методом, калий (К 0) - на пламенном фотометре.
Оценку пищевых и вкусовых качеств картофеля давали по степени разваримости, консистенции, мучнистости, запаху и вкусу у вареных клубней, их цвету после варки ;; через 1,5-2 часа. Дегустация проведена осенью 1973 и 1974 годов по методу, изложенному в "Методике исследований по культуре картофеля" НИМХ (1967).
Натурную массу зерна (при учете последействия) находили с помощью литровой пурки, массу ІООО зерен определяли путем взвешивания 500 штук их в двукратной повторности. Содержание общего азота в зерне ячменя и озимой ржи определяли по методу Кьельдаля, белок - пересчетом. Экстрактивность зерна ячменя определяли нас-тойным методом с применением СОЛОДОЕОЙ вытяжки.
Фенологические наблюдения
Всходы картофеля в 1972 году появились на 24 день после посадки. Картофель почти не цвел - произошло опадение бутонов и цветков. Закладка первых клубней проходила при неблагоприятных мет-условиях: температура воздуха достигала 25-35, верхний 20-сантиметровый слой почвы был перегрет и иссушен. Второй подпериод. клубне образования проходил то же в крайне неблагоприятных условиях. В подавляющем числе дней этого периода температура 20-сантиметрового слоя на оголенном участке держалась около 22-27. Клуб-необразование протекало крайне слабо, часто практически приостанавливалось. Создались условия для израстания клубней и раннего увядания ботвы.
В 1973 году посадка картофеля проводилась 16 мая. Всходы появились на21 день после посадки. Состояние их было хорошее. В период формирования ботвы картофеля условия погоды были в основном благоприятными. В конце июня из-за недостатка влаги в почве наблюдалось частичное пожелтение ботвы и преждевременное засыхание нижних листьев. Образование соцветий, в связи с ранней посадкой и повышенными температурами в мае и июне, отмечалось в третьей декаде июня. Через 9 .дней картофель зацвел, начался период интенсивного клубнеобразования. Частые дожди (июль-август) и в основном нежаркая погода способствовали хорошему приросту клубней картофеля.
В 1974 году картофель высаживался в уплотненную дождями очень влажную почву. В первой декаде июня почва была холодноватой (12-15), начиная со второй декада июня стало очень тепло, температура пахотного слоя имела оптимальное значение. Это способствовало ускоренному развитию картофеля. Цветение началось в нормальные климатические сроки - 25 июля. Картофель цвел обильно и предо лкительно. После начала цветения в период максимального прироста клубней температура воздуха была благоприятной. Температура пахотного слоя почвы удерживались в пределах 15-20. Период вегетации был в 1974 году самый короткий. Ботва на вариантах с высокими дозами удобрений в годы проведения опыта оставалась зеленой до конца уборки.
Таким образом, в результате фенологических наблюдений не выявлено существенных различий в действии разных доз удобрений на прохождение фаз развития растений картофеля.
Влияние на урожайность картофеля различных доз минеральных удобрений в сочетании с навозом
По Удобрению картофеля проведено много исследований. Однако действие различных доз и соотношений удобрений на эту культуру в Волго-Вятской зоне изучено недостаточно. Поэтому наши исследования в нашем регионе являются в значительной степени новыми.
Многочисленные исследования опытных учреждений и практика передового опыта показали, что наиболее эффективным способом использования органических (навоз) и минеральных удобрений под картофель является их совместное применение, при котором достигается оптимальное снабжение растений питательными веществами на протяжении вегетации. Обусловлено это специфическими особенностями навоза и минеральных туков. Навоз, медленно разлагаясь, становится доступным в основном во втором периоде вегетации, а минеральные Удобрения, являясь легкорастворимыми и быстродействующими, активно используются в самые ранние сроки.
Под влиянием весеннего одноразового внесения минеральных Удобрений и навоза на светло-серой лесной легкосуглинистои почве, при разном содержании подвижных форм фосфора и калия, увеличение урожайности клубней в среднем за 1971, 1973 и 1974 годы составило 43,1-73,5 ц/га, т.е. на 26-45$ (табл. 7, прилож. 27-34). Наибольшая прибавка получена при совместном внесении 20 т/га навоза и ИЛИ 45 вар 10 навоза и %80Р180%20 72,9 ц/га или 44$ (вар.16), навоза и %)%)%)- 69Л д/га или 43$,
Внесение одного навоза повышало урожайность жшь на 21,9 ц/га или на 13$ (вар. 2). Навоз в данных условиях, являясь источником фосфора и калия, не проявил более высокого действия в силу заметного недостатка в нем азота, на что указывали ряд исследователей.
Сухое вещество
В наших исследованиях наблюдалось заметное колебание содержания сухого вещества как в зависимости от условий погоды, так и от доз удобрений. Обобщая данные по содержанию сухого вещества (табл. 9), находим, что его содержание в среднем за 1971, 1973 и 1974 годы, как правило, уменьшается с внесением удобрений. Однако, некоторое увеличение (0,41$) содержания сухого вещества получено при совместном внесении 20 т/га навоза и %)Р60 (вар. 4). Причина снижения сухого вещества (также и крахмала) при применении минеральных удобрений совместно с навозом, пишет Н.И.Титова (1973), состоит в том, что интенсивная минерализация навоза во второй половине вегетации увеличивает содержание подвижных питательных веществ в почве и потребление их картофелем, затягивается период вегетации, и ко времени уборки урожая клубни остаются недозревшими с меньшим содержанием сухого вещества и крахмала. Уменьшение содержания сухого вещества в клубнях картофеля при применении минеральных Удобрений совместно с навозом отмечал и Н.А.Коровин (1977). С.Л.Соболев (1959) объясняет это явление недостатком углекислоты в приземном слое при более мощной ботве на удобренном фоне, отчего усвоение ее листьями картофеля снижается и уменьшается содержание углеводов. Вместе с этим, по данным Г.М. Степанова (1967), как при совместном, так и при раздельном внесении органических и минеральных Удобрений содержание сухого вещества в клубнях картофеля по сравнению с неудобренным картофелем возрастала на 3,6-7,3$.
Из таблицы 9 видно, что по средним данным за 3 года внесение 20 т/га навоза (вар. 2) почти не изменило содержание сухого вещества относительно контроля, однако в сильно засушливом 1972 году наблюдалось значительное его снижение из-за резко неблагоприятных условий фотосинтеза. В те не 3 года аналогичное явление наблюдалось и при внесении на том же фоне %Q%O И %20 60%0 т,е содержание сухого вещества было почти такое же, как у неудобренных растении, что указывает на относительное благоприятствие этих условий питания процессу фотосіштеза. Вместе с этим, небезынтересно отметить, что при удвоении дозы азота на фоне 0 60 ЕНе сенных совместно с навозом - 20 т/га - вар. 6) содержание сухого вещества увеличилось на 1,33$. Это подмечено во все, годы исследования, что говорит о положительном влиянии на фотосинтез.соотношения питательных веществ 1л, Р и К как 2:1:1 при уровне оптимальных доз (по 60 кг/га д.в.). Дальнейшее же повышение дозы азота в полном минеральном удобрении (вар. II, 18), при соотношении питательных элементов, как 3:2:2 и 4:3:3, приводило к снижению процентного содержания сухого вещества.
Следовательно, азотные удобрения в умеренных и средних дозах в сочетании с фосфорно-калийныгли не приводили к уменьшению содержания сухого вещества, а инвгда и повышали (вар. 4). Отрицательное влияние на накопление сухого вещества оказали азотные удобрения в высоких дозах.
