Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 8
1.1 Совершенствование продукционного процесса картофеля в современных агроэкологических условиях 8
1.2 Роль калия, магния, серы и хлора в жизнедеятельности сельскохозяйственных культур и картофеля 14
1.3 Продуктивность и качество картофеля в зависимости от применения различных форм и доз минеральных удобрений 27
Экспериментальная часть 36
Глава 2 Условия проведения опыта и методы исследований 36
2.1 Место проведения и схема опыта 36
2.2 Методы исследований 40
2.3 Почвенно-климатические условия проведения опыта 42
Глава 3 Рост и развитие картофеля в зависимости от доз и способов внесения NPK с двумя формами калийных удобрений 49
3.1 Фазы роста и развития растений картофеля 49
3.2 Развитие вегетативной массы и ассимиляционной поверхности листьев картофеля 51
3.3 Динамика нарастания массы клубней 60
Глава 4 STRONG Урожайность и адаптивность картофеля в зависимости от доз и способов внесения NPK
с двумя формами калийных удобрений STRONG 67
Глава 5 Качество клубней картофеля в зависимости от доз и способов внесения NPK с двумя формами калийных удобрений 72
5.1 Содержание сухого вещества, крахмала, витамина «С» и нитратов 72
5.2 Потребительские качества клубней: вкус, потемнение мякоти, разваримость 78
5.3 Лёжкость клубней картофеля в осенне-зимний период 81
Глава 6. Агроэкологическая оценка применения доз и способов внесения NPK с двумя формами калийных удобрений (Cl и Mg+S) 85
Глава 7. Экономическая оценка доз и способов внесения NPK с двумя формами калийных удобрений при возделывании картофеля 91
Глава 8 Производственная проверка результатов исследований 96
Заключение 98
Предложения производству 100
Список литературы
- Роль калия, магния, серы и хлора в жизнедеятельности сельскохозяйственных культур и картофеля
- Методы исследований
- Развитие вегетативной массы и ассимиляционной поверхности листьев картофеля
- Потребительские качества клубней: вкус, потемнение мякоти, разваримость
Введение к работе
Актуальность исследований. В практике возделывания картофеля существует устойчивое мнение об отрицательном влиянии хлорсодержащих калийных удобрений на урожайность и показатели качества этой культуры, что подтверждается рядом исследований (Коршунов А.В., 2001; Федотова Л.С., 2003; Шпаар Д., Быкин А., Дрегер Д. и др., 2004; Чекмарев П.А., 2006; Kumar P., Pandey S.K., Singh B.P. et al., 2007), вместе с тем, имеется и другая точка зрения (Бочкарев А.В., Трефилова А.Н., Варламов В.А., Трофимов С.Н., 2004; Якименко В.Н., Ко-нарбаева Г.А., 2015). Однако до настоящего времени в производстве картофеля первое место по использованию среди калийных удобрений занимает хлористый калий.
Недостаток калия (на 58,9% площади, Алиев А.М., Варламов В.А., Ваулина Г.И. и др., 2009), магния (на 47,4% пашни, Державин Л.М., Ладонин В.Ф., Шиль-ников И.А., Аканова Н.И. и др., 2006), серы (на 76,5%, Аристархов А.Н., 2000; 2001) и преобладание хлора в почвенном растворе (при внесении KCl) приводит к дисбалансу в минеральном питании картофеля и снижению продуктивности культуры.
К тому же данные отечественных исследователей по сравнительному действию хлора и серы касаются сортов картофеля, которые давно не используются в производстве. В свете реализации государственной программы развития сельского хозяйства на период 2013-2020 гг., актуальным и практически важным вопросом картофелеводства является разработка путей получения максимальной урожайности картофеля (Чекалин В.С., 2012). С учетом генетического потенциала продуктивности и биологических особенностей современных сортов (Симаков Е.А., Анисимов Б.В., 2009) необходимо знать их реакцию на такие элементы, как хлор и сера.
В связи с этим актуальна комплексная оценка способов и доз хлор-, серосодержащих форм калийных удобрений в составе NPK, на основе изучения механизма их воздействия на продукционный процесс формирования продовольственного картофеля в условиях дерново-подзолистых почв Нечерноземья.
Степень разработанности проблемы. Анализ степени изученности данного направления исследований показал, что на современном этапе рост урожайности картофеля ограничивается из-за одностороннего подхода к применению минеральных удобрений в системе питания различных сортов картофеля. За основу берется полное минеральное удобрение, состоящее из азота, фосфора и калия в хлористой форме, при этом полностью упускаются из виду вопросы качества продукции и экологии окружающей среды. Современным решением проблемы получения высокой урожайности с хорошим качеством клубней в условиях Нечерноземной зоны является использование оптимальных доз удобрений, сбалансированных по азоту, фосфору, калию, магнию и сере (Шпаар Д., Быкин А., Дрегер Д. и др., 2004; Колядко И.И., 2008; Алиев А.М., Варламов В.А., Ваулина Г.И. и др., 2009; Шитикова А.В., Постников А.Н., Горбачев И.В., 2015; Wszelaczynska E., Wichrowska D., Rogozinska I., 2005).
В предыдущих исследованиях с калийными удобрениями рассматривались лишь отдельные составляющие продукционного процесса картофеля, комплекс-
ных же исследований по изучению влияния NPK с различными формами калийных удобрений на современных сортах картофеля не проводилось.
Цель исследований: изучить влияние доз и способов применения хлор- и магний, серосодержащих минеральных удобрений (С1 и Mg+S) на урожайность, биохимический состав клубней, лежкость продукции и основные показатели плодородия почвы, при возделывании картофеля в условиях дерново-подзолистой почвы Центрального района Нечерноземной зоны.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
изучить динамику накопления массы ботвы и клубней, структуры и урожая картофеля;
изучить изменение показателей качества картофеля: содержание сухого вещества, крахмала, витамина С, нитратов, кулинарные показатели (вкус, разва-римость, потемнение мякоти); лежкость продукции в осенне-зимнее время;
изучить динамику основных элементов питания в дерново-подзолистой среднесуглинистой почве;
выявить наиболее эффективные дозы и способы внесения удобрений по комплексу хозяйственно ценных признаков;
экономически обосновать применение NPK с двумя формами калийных удобрений (С1- и Mg+S).
Научная новизна работы заключается в изучении закономерностей роста и развития вегетативной массы и клубней, урожайности, биохимических и потребительских качеств продукции, лежкости сортов картофеля различных сроков созревания в зависимости от доз и способов внесения NPK с двумя формами калийных удобрений (С1- и Mg+S) в условиях дерново-подзолистой почвы Центрального района Нечерноземной зоны России и оценке экономической эффективности предлагаемой системы удобрений.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
Особенности роста и развития надземной биомассы, фотосинтетической деятельности растений картофеля в зависимости от доз и способов применения полного минерального удобрения (NPK) с двумя формами калийных удобрений (С1- и Mg+S);
Динамика фракционного состава клубней и урожайность картофеля при использовании NPK с двумя формами калийных удобрений;
Биохимические и потребительские показатели качества, лежкость клубней картофеля в зависимости от применения NPK с двумя формами калийных удобрений;
Изменение содержания основных элементов питания в зависи
мости от доз и способов внесения NPK с двумя формами калийных удобрений;
Экономическая эффективность изучаемых доз, способов и форм удобрений в технологии возделывания картофеля.
Практическая и теоретическая значимость: в результате проведенных исследований получены научно-обоснованные данные по влиянию доз и способов внесения NPK с двумя формами калийных удобрений (С1- и Mg+S) на продуктив-
ность сортов картофеля различных сроков созревания и плодородие дерново-подзолистой почвы в условиях Центрального района Нечерноземной зоны.
Материалы диссертации использованы при составлении практического пособия по возделыванию картофеля: «Система удобрения в адаптивно-биологизированных технологиях возделывания картофеля: Пособие для специалистов картофелеводов по агротехнике картофеля» (2015).
Степень достоверности полученных результатов. Диссертация выполнена с использованием современной базы лабораторного оборудования и методов агрохимического и биохимического анализа, планирования экспериментов и вероятностно-статистической оценки результатов исследований.
Достоверность исследований подтверждается использованием общепринятых методик, ГОСТов, математической обработкой данных результатов исследований и производственной проверкой, что позволяет считать их объективными, а выводы и рекомендации для практических целей – обоснованными.
Автором лично проведено обобщение литературы, планирование научных исследований, разработка программы и методик, схем полевых и лабораторных опытов и участие в их выполнении; выполнена статистическая обработка полученных данных и анализ результатов исследований, подготовлены научные отчеты, доклады, статьи.
Работа выполнена в рамках тематического плана НИР ФГБНУ ВНИИКХ 13-ый пункт: Теория и принципы разработки и формирования технологий возделывания экономически значимых сельскохозяйственных культур в целях конструирования высокопродуктивных агрофитоценозов и агросистем (№ гос. регистрации 0596-2014-0028).
Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы докладывались на научно-методической комиссии ФГБНУ ВНИИКХ по технологии возделывания и защите растений (2013-2015 гг.); на 48-ой международной конференции молодых ученых, специалистов-агрохимиков и экологов, г. Москва (ФГБНУ ВНИИА), апрель 2014 г.; на международной научно-практической конференции «Инновационные технологии производства картофеля», посвященной 85-летию ВНИИКХ, Москва, 5-6 октября 2015.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 научных работ, в том числе 3 – в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК, 1 – научно-методическая рекомендация для сельскохозяйственных производителей.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 149 страницах компьютерного текста, включает: введение, 8 глав, выводы и предложения производству. Экспериментальный материал приведен в 22 таблицах, 15 рисунках и 37 приложениях. Библиографический список литературы состоит из 177 наименований, из них 25 - на иностранных языках, 3 – электронных ресурса.
Роль калия, магния, серы и хлора в жизнедеятельности сельскохозяйственных культур и картофеля
Плодородие почвы характеризуется тремя основными группами факторов: агрохимическими – гумус, валовые и подвижные формы азота, фосфора и калия, микроэлементы, рН солевой и водной вытяжки, гидролитическая кислотность, показатели почвенно-поглощающего комплекса (емкость поглощения, сумма поглощенных оснований, степень насыщенности основаниями); агрофизическими – механический состав, структурное состояние, объемная масса, плотность сложения, общая пористость; биологическими – общее количество микроорганизмов, нитрификационная и азотфиксирующая способность, ферментативная активность, интенсивность выделения СО2 и разложения целлюлозы (Анспок П.И., Штиканс Ю.А., Визла Р.Р., 1981; Минеев В.Г., 1988; 2001; Шеуджен А.Х., Куркаев В.Т., Котляров Н.С., 2006; Державин Л.М., Ладонин В.Ф., Шильников И.А., Аканова Н.И. и др., 2006; Жученко А.А., 2010). Под картофель в первую очередь отводятся участки с легкими супесчаными почвами, торфяники и легкие суглинки, поскольку для роста столонов и клубней требуются повышенные воздухообеспеченность и рыхлость почв (Коршунов А.В., 2001; Тагиров М.Ш., Шайтанов О.Л., 2013; Шитикова А.В., Постников А.Н., Горбачев И.В., 2015).
Наиболее пригодны для картофеля – легкие и средние суглинки, супеси, влагообеспеченные черноземы, серые лесные почвы и окультуренные торфяники; менее пригодны - легкие, быстро теряющие влагу песчаные почвы, тяжелые суглинки и переувлажненные торфяники.
Для хорошего развития столонов и молодых клубней картофеля почва должна быть рыхлой, хорошо проницаемой для воды и воздуха (Возделывание картофеля в сельскохозяйственных предприятиях, 2005). На суглинистых и глинистых по механическому составу почвах, которые отличаются очень высокой связностью, столоны сильно ветвятся, а клубни деформируются и иногда выходят наружу. При этом они приобретают зеленую окраску и становятся непригодными для использования на продовольственные и кормовые цели.
В излишне уплотненных тяжелых почвах чаще, чем в рыхлых, нарушается газообмен, повышается содержание недоступной влаги, а для усвояемой влаги -практически не остается места.
Вследствие слабой структурности пахотный слой глинистых и суглинистых почв уплотняется, после дождей заплывает, образующаяся корка затрудняет поступление в нижележащие горизонты воды и воздуха, усиливая испарение влаги.
На дерново-подзолистых средних и тяжелых суглинках лучшие условия создаются при объемной массе почвы 1-1,2 г/см3, на черноземных среднесуглинистых почвах - 0,9-1,1 г/см3. На легких песчаных и супесчаных дерново-подзолистых почвах уплотнение меньше сказывается на урожае, чем на суглинистых. На них картофель хорошо растет и при объемной массе 1,4 г/см3 (Постников А.Н., Постников Д. А., 2006; Духанин Ю.А., Савич В.И., Духанина Т.М. и др., 2011). Слишком рыхлые почвы также не всегда благоприятны для картофеля. Легкие почвы (песчаные и супесчаные) имеют много специфических неблагоприятных свойств: бесструктурность, обусловленная малым содержанием физической глины (от 0 до 20%, и особенно илистых частиц); высокая водопроницаемость и незначительная водоудерживающая способность; быстрая минерализация органического вещества; низкая ёмкость поглощения и малая буферность.
Однако наряду с отрицательными свойствами песчаные и супесчаные почвы имеют и некоторые преимущества перед суглинистыми и глинистыми почвами, а именно: быстрее подсыхают и прогреваются и, следовательно, раньше бывают готовы к обработке; на этих почвах почти исключена возможность образования корки; более свободно развивается подземная часть растений; исключена возможность скопления и застоя влаги даже при обильном выпадении осадков; обработка почвы требует меньше энергозатрат; обеспечивается механизированная уборка практически в любую погоду.
Стабильная урожайность картофеля обеспечивается на почвах с содержанием гумуса не менее 2%. Оптимальными же параметрами дерново-подзолистых почв для получения урожая на уровне 30-35 т/га должны быть на высоком уровне: гумус 2,5-3,0%; Р2О5 не менее 25-35 мг; К2О – не менее 25-30 мг/100 г почвы; рН 5,0-6,0 (Анспок П.И., Штиканс Ю.А., Визла Р.Р., 1981; Коршунов А.В., 2001; Картофель России, 2003; Чекмарев П.А., 2006).
В картофелеводческих хозяйствах картофель может занимать до 50% всей площади севооборота, а для выращивания семенного материала - не более 25-30% с возвращением на прежнее поле не ранее чем через 3-4 года в целях предупреждения распространения и накопления болезней и вредителей (Замотаев А. И., Коршунов А. В., Воловик А. С. и др., 1985; Коршунов А.В., 2001; Постников А.Н., Постников Д. А., 2006).
При возделывании картофеля в севооборотах необходимо строго следить за восполнением запасов гумуса. Снижение гумусированности пашни ведет к ухудшению физико-механических свойств почвы, способствует возникновению болезней на картофеле (в частности – парши обыкновенной), приводит к недобору урожаев сельскохозяйственных культур (Шевцова Л.К., 1986; Шпаар Д., Быкин А., Дрегер Д. и др., 2004). Наиболее перспективным, ежегодно возобновляемым органическим удобрением является использование в севооборотах биологических мелиорантов (Картофель России, 2003; Постников А.Н., Постников Д. А., 2006; Самородский В., Карамулин С., 2010; Постников А.Н., Раид А. Яссин, 2010; Корягин Ю.В., Корягина Н.В., 2014).
Таким образом, совершенствование продукционного процесса картофеля в современных агроэкологических условиях обеспечивается за счет сочетания всех составляющих адаптивно-биологизированных технологий возделывания современных сортов и использования экологически оправданных доз и форм удобрений со сбалансированным соотношением элементов питания на хорошо окультуренной пашне (Замотаев А.И., Коршунов А.В., Воловик А.С., 1985; Мишустин Е.Н., Емцев В.Т., 1987; Минеев В.Г., 1990; 2006; Коршунов А.В., 2001; Мерзлая, 2002; Жученко А.А, 2010; Афанасьев Р.А., Мёрзлая Г.Е., 2013; Шитикова А.В., Постников А.Н., Горбачев И.В., 2015).
Методы исследований
Метеорологические условия вегетационных периодов. Вегетационный сезон 2012 года (май-август) по температурному режиму превышал среднемноголетние значения на 0,5–2,7 С, а по количеству осадков характеризовался недобором дождей в мае (на 10%) и июле (на 65% меньше нормы) и превышением нормы осадков в 1,7 раза в июне и на 42% в августе месяцах. Самым жарким и засушливым месяцем в 2012 году был июль (рис. 2). Гидротермический коэффициент (ГТК) июля равнялся 0,43, что является показателем сильной засухи, при этом в 1-й и 3-й декадах практически вообще не было дождей. В целом ГТК2012 = 1,26, что приближается к среднемноголетнему значению ГТК, который составляет 1,29. 1
Вегетационный период 2013 г. характеризовался нестабильными условиями по распределению осадков, засуха сменялась избыточным переувлажнением. За май-август температура превышала среднемноголетние значения на 0,7-4,1 С, а по количеству осадков отмечен избыток осадков в мае (в
Метеорологические условия вегетационных периодов Температура воздуха в августе составила 17,9 С, что на 0,8 С превышало норму; количество выпавших осадков превышало норму на 44 % (ГТК августа=1,68). Распределение осадков в августе по декадам было неравномерным: в I декаде соответствовало норме, в III декаде практически втрое превосходило норму, а во II декаде осадков выпало примерно в 4 раза ниже нормы, т.е. в целом за месяц наблюдался нестабильный режим увлажненности.
Растения картофеля развивались хорошо, однако, избыточное увлажнение зачастую приводило к задержке созревания клубней и пораженности болезнями картофеля, что и определило общую картину накопления урожайности.
В 2014 г. средняя температура воздуха за период с мая по август составила 18,4 С, что на 1,9 С выше климатической нормы (16,5 С); осадков выпало 206,4 мм или 79,1 % от нормы, гидротермический коэффициент (ГТК2014) составил 0,93. В мае, за исключением первой декады, было тепло и влажно. Среднесуточная температура воздуха составила 15,6 С, что на 2,8 С выше климатической нормы (12,8 С). Осадков выпало – 63,5 мм, или 130,7 % к норме (48,6 мм), при этом более 50% из них выпало в третьей декаде мая, среднесуточная температура почвы на глубине 10-15 см составила 14,3 С; СЭТ – 461,7 С; ГТКмай - 1,38.
Погода в июне была контрастной. Первая декада была очень жаркой и сухой (ГТК = 0,65); вторая – теплой и засушливой (ГТК=0,47); третья – прохладной и дождливой (ГТК = 3,1). Среднесуточная температура воздуха за месяц составила 16,9 С или 98,8% от нормы (17,1 С); сумма осадков - 62,4 мм или 94,4% от нормы (66,1 мм); средняя температура почвы на глубине 10-15 см – 17,6 С; СЭТ – 497,3 С; ГТКиюнь = 1,25.
Погода в июле была жаркой и очень сухой: среднесуточная температура воздуха составила 21,6 С, что на 2,8 С выше нормы (18,8 С); сумма осадков – 22,4 мм, что в 3,6 раза меньше нормы (81,6 мм); средняя температура почвы на глубине 10 - 15 см – 21,6 С; СЭТ – 671,5 С; ГТКиюль = 0,3.
Погода в августе была теплая и влажная, ГТКавгуст = 0,97. Среднесуточная температура воздуха была выше нормы на 2,4 С и составила 19,5 С при климатической норме 17,1 С. Осадков за месяц выпало на 6,15 мм меньше климатической нормы (64,2 мм) – 58,05 мм, при этом около 60% из них выпало в первой декаде августа (33,25 мм). Средняя температура почвы на глубине 10 - 15 см составила 19,4 С – 19,6 С. СЭТ оставила 601,54 С.
Влажность почвы под картофелем. Наблюдения за динамикой влажности почвы показали, что в 2012 г. наибольшая влажность была в период бутонизации картофеля (19,5%), далее она плавно снижалась к фазе цветения с 14,5 до 10,6%, и начала повышаться только в августе (табл. 3).
Влажность почвы зависела от возделываемого сорта и снижалась от посадок раннего сорта Удача к среднеспелому сорту Голубизна в 2012 и 2013 годах, в 2014 году влажность почвы под Любавой и Голубизной были на одном уровне и ниже, чем под сортом Удача. Мощно развитая ботва и корневая система сортов Голубизна и Любава способствовали более высокой транспирации влаги, что снижало влажность почвы под этими сортами. Наименьшая или полевая влагоемкость (НВ) – максимальное количество капиллярно-подвешенной влаги в условиях проведения опыта на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве составляло 32,0%. НВ – это максимальное количество воды, фактически удерживаемое почвой в природных условиях, в состоянии равновесия, когда устранено испарение или дополнительный приток воды.
Динамика влажности пахотного слоя почвы, 2012 г. в % от НВ. По данным ряда авторов, оптимальная величина влажности почвы для картофеля в период интенсивного формирования клубней должна составлять 60– 80% от НВ (Гриневич В.Ф., Христенко Г.С., 1974; Писарев Б.А., 1975; Полевой А.Н., 1978; Федосеев А.П., 1985; Коршунов А.В., Рахимов Р.Л., 2011). Недостаток влаги в период клубнеобразования снижает урожай за счет уменьшения количества и массы клубней под кустом. В нашем опыте в течение всех трех лет в период клубнеобразования наблюдался дефицит влаги, причем наиболее сильный – в 2014 году, что отразилось на величине урожая.
Развитие вегетативной массы и ассимиляционной поверхности листьев картофеля
Основной целью, с которой в практике сельского хозяйства применяются различные виды удобрений, является поддержание и увеличение запасов доступных питательных элементов в почве для формирования высокой продуктивности сельскохозяйственных культур.
Проведение агрохимических анализов почвы на опытных делянках до внесения удобрений и после уборки картофеля позволило установить, что применение NPK с двумя формами калийных удобрений по-разному влияли на содержание питательных веществ в дерново-подзолистой среднесуглинистой почве (таблицы 18, 19, приложения Ж1, И1, К1).
В среднем за три года наблюдений на варианте без применения удобрений к осени устанавливалась отрицательная динамика калия (-32 мг/кг) и наблюдалась тенденция снижения обменного кальция (-150 мг/кг почвы). Существенное повышение обеспеченности почвы подвижным фосфором (в 0,2 н HCl) в осенних образцах отмечено на вариантах с повышенными дозами удобрений обеих форм калия. В варианте повышенной дозы NPK хлорсодержащих удобрений (единовременно и дробно внесенной) – на 33-36 мг/кг, в варианте повышенной дозы NPK Mg+S-содержащих удобрений (единовременно и дробно внесенной) – на 29-34 мг/кг почвы по сравнению с соответствующими весенними показателями.
Если сравнивать осенние значения содержания подвижного фосфора в почве между вариантами, то получим существенное повышение этого показателя на всех вариантах опыта с удобрениями в сравнении с контролем без удобрений: в блоке вариантов с Cl- –на 24-50 мг/кг, в блоке вариантов с Mg+S- – на 38-40 мг/кг почвы.
Существенное повышение обеспеченности почвы обменным калием (в 0,2 н HCl) в осенних образцах наблюдалось на вариантах с единовременным и дробным внесением повышенной дозы NPK с обеими формами калийных удобрений: в блоке вариантов с Cl- – на 56-63 мг/кг; в блоке вариантов с Mg+S- – на 44-53 мг/кг почвы по сравнению с весенними показателями.
При сравнении осенних значений содержания обменного калия в почве с уровнем контрольного варианта также получим существенное повышение этого показателя на всех вариантах опыта с удобрениями: в блоке вариантов с Cl- –на 45-97 мг/кг, в блоке вариантов с Mg+S- – на 55-99 мг/кг почвы. Разрыв между уровнем содержания калия в контрольном варианте и вариантах с испытуемыми формами удобрений возрастал в конце вегетации, что объясняется снижением содержания обменного калия (на минус 32 мг) в осенних образцах почвы в контрольном варианте без удобрений (за счёт выноса растениями и потерями с инфильтрационными водами).
Содержание обменного магния достоверно повысилось в осенних образцах почвы на вариантах с применением NPK магний- серосодержащих удобрений, в зависимости от доз – на 43, 60 и 76 (дробно) мг/кг почвы по сравнению с весенними показателями. Если сравнивать содержание обменного магния в почве осенью с уровнем контрольного варианта, то получим существенное повышение этого показателя на тех же вариантах опыта с удобрениями: в блоке вариантов с Cl- –на 57-70 мг/кг почвы, в блоке вариантов с Mg+S- – на 94-122 мг/кг почвы (НСР05= 43 мг/кг почвы).
Содержание обменного кальция за вегетационный сезон в пахотном слое почвы в зависимости от применения удобрений не изменялось (таблица 19), отмечена тенденция снижения этого показателя в осенних образцах на варианте без удобрений (минус 150 мг/кг почвы) и удобренных вариантах (на минус 80-150 мг/кг почвы).
На всех вариантах с магний-, серосодержащими удобрениями складывалась достоверная положительная динамика подвижной серы – 21,3-31,1 мг/кг почвы.
Действие минеральных удобрений на почву и растения носит двойственный характер – положительный эффект от пополнения запасов элементов питания сочетается с присутствием в удобрениях примесей различных сопутствующих химических элементов, таких как фтор, хлор и другие (Прокошев В.В., Дерюгин И.П., 2000; Конарбаева Г.А., Якименко В.Н., 2014).
В нашем опыте наблюдалась тенденция повышения содержания хлора в почве на вариантах с внесением средней и повышенной дозы хлорсодержащих калийных удобрений, внесенных единовременно (вразброс) и тенденция снижения концентрации водорастворимого хлора в почве при внесении магний-серосодержащих удобрений. Достоверное повышение хлора отмечено на варианте с применением повышенной дозы NPK хлорсодержащих удобрений, внесенной дробно (на 2,8 мг/кг), (рисунок 15).
Потребительские качества клубней: вкус, потемнение мякоти, разваримость
Дополнительные затраты от применения средней и высокой дозы NPK магний- и серосодержащих удобрений (внесенной единовременно и дробно) возрастали на 82-83% по сорту Удача, на 79-84% по сорту Любава и на 86-95% по сорту Голубизна по сравнению с эквивалентными дозами NPK хлорсодержащих удобрений, что, в основном, объясняется высокой ценой калимагнезии по сравнению с калием хлористым.
Величина условно чистого дохода зависела от применения удобрений и сорта картофеля. В среднем (по фактору сорт) этот показатель составил: по раннему сорту Удача 128,5 тыс. руб./ га, что в 1,7 раза выше, чем по среднеспелому сорту Голубизна – 75,1 тыс. руб./ га.
По ранним сортам Удача и Любава величина условно чистого дохода – 128,5; 125,6 тыс. руб./га и окупаемость затрат –3,88; 3,83 руб./руб. были на одном уровне.
Максимальная величина условно чистого дохода от дополнительной продукции и окупаемость затрат по сорту Удача получены в варианте с повышенной дозой NPK с обеими формами калийных удобрений – 154,1-156,2 тыс. руб./га и 5,4 -5,9 руб./руб., соответственно. По сорту Голубизна максимальные значения условно чистого дохода также получены от внесения (единовременно) повышенных доз NPK с обеими формами калийных удобрений. Однако если по сорту Удача эта величина составляла 154,1 94 156,2 тыс. руб./га, то по сорту Голубизна снизилась до 85,7-96,7 тыс. руб./га или в 1,6-1,8 раза. По сорту Любава максимальные значения условно чистого дохода получены в варианте с повышенной дозой хлорсодержащих удобрений (144,9 тыс. руб./га) и в вариантах дробно-локального внесения повышенной дозы NPK с двумя формами калийных удобрений (132,8-133,0 тыс. руб./га).
Себестоимость продукции также зависела от применения удобрений и сорта картофеля. Максимальная себестоимость продукции была на вариантах без удобрений и увеличивалась от раннего сорта Удача к среднеспелому сорту Голубизна: 8,10 руб./кг (Удача)8,64 руб./кг (Любава) 8,88 руб./кг (Голубизна).
Применение удобрений снижало себестоимость продукции всех сортов картофеля. Самая низкая себестоимость отмечена по сорту Удача в варианте с повышенной дозой хлорсодержащих удобрений – 5,38 руб./кг, применение эквивалентной дозы магний серосодержащих удобрений увеличивало себестоимость до 5,90 руб./кг или на 9,7%.
По сорту Голубизна также получена низкая себестоимость продукции в варианте с повышенной дозой хлорсодержащих удобрений – 6,59 руб./кг, применение эквивалентной повышенной дозы магний-, серосодержащих удобрений увеличивало себестоимость до 7,42 руб./кг или на 12,6%.
По сорту Любава самая низкая себестоимость (5,69 руб./кг) отмечена в варианте с повышенной дозой хлорсодержащих удобрений. В блоке вариантов с серосодержащими удобрениями – самая низкая себестоимость (6,46 руб./кг) отмечена в варианте дробно-локального внесения повышенной дозы, что на 13,5% выше.
Таким образом, применение повышенной дозы NPK, магний-, серосодержащих удобрений способствовало повышению величины условно чистого дохода, но при этом увеличивались дополнительные затраты на 79-95%, снижалась окупаемость затрат и повышалась себестоимость продукции. Дальнейшее повышение стоимости калимагнезии (выше 48,7 руб./кг) может привести к полному снижению окупаемости затрат и отказу производителей от её использования. Так, если стоимость калимагнезии повышалась с 39,7 руб./кг до 48,7 руб./кг, то стоимость полного удобрения (NPK) возрастала в зависимости от дозы на 15-16% или на 3978-5058 руб.
Для того чтобы показатели по среднеспелому сорту Голубизна достигли аналогичных показателей сорта Удача, необходимо либо удлинять период вегетации сорта Голубизна до конца сентября, либо применять дополнительные агрохимические средства (регуляторы роста, комплексные микроудобрения и др.), ускоряющие отток пластических веществ из ботвы в клубни, которые способствовали бы увеличению выхода товарной фракции.