Цель исследований – изучение влияния биоудобрений на качественные показатели клубней картофеля различных сортов в условиях Рязанской области. Исследования проводились в 2020–2022 гг. в условиях УНИЦ «Агротехнопарк» Рязанского района Рязанской области на серых лесных тяжелосуглинистых почвах. Объектами были выбрано пять раннеспелых сортов столового картофеля (Ред Леди, Лабелла, Королева Анна, Лилли, Ред Скарлетт) и шесть вариантов применения биоудобрений («Рау Актив», «Азотовит», «Фосфатовит», «Экорост»). Полевой опыт проводился в четырехкратной повторности. Агротехнические мероприятия в исследованиях проводились в соответствии с зональными рекомендациями. Все наблюдения, учеты и анализы проводились по стандартным методикам. Удобрения оказали влияние на все элементы структуры урожая сортов картофеля в сторону увеличения. Сорта Ред Леди и Ред Скарлетт на фоне применения «Азотовита» совместно с «Рау Активом» дали большую прибавку по массе клубней (+118,84 и +119,57 г/куст к контролю соответственно). Сорта Ред Леди и Ред Скарлетт на фоне применения «Азотовита» совместно с «Рау Активом» дали большую прибавку по товарности ( +9,8 и +9,4 % к контролю соответственно). На варианте с применением «Азотовита» + «Рау Актива» превышение урожайности контроля составило 34,24 ц/га, или 24,2 %. На содержание крахмала в клубнях картофеля по вариантам опыта наибольшее влияние оказало использование «Экороста». Более отзывчивыми были сорта Ред Скарлетт (+5,2 %) и Ред Леди (+4,8 %). Ред Леди и Королева Анна при использовании «Экороста» перешли из кулинарного А (восковой) или салатного типа в смешанный тип АВ. Предпосадочная обработка клубней «Рау Активом» совместно с обработкой по вегетации «Азотовитом» оказала влияние на улучшение кулинарных качеств сортов Ред Леди, Королева Анна и Ред Скарлетт.
картофель, качество, удобрения, технология производства, показатели, урожайность
Введение. Картофель относится к семейству пасленовых. Клубни картофеля как продукт питания представляют оптимальное соотношение питательных веществ и цены его приобретения в отличие от многих других овощей. В связи с этим картофель является важнейшим продуктом питания во всем мире [1, 2].
Министерство здравоохранения установило рекомендуемую норму потребления картофеля – 96 килограммов в год.
Рассматривая динамику посевных площадей картофеля с 2017 по 2022 г., можно сделать вывод, что в 2022 г. произошло достаточно резкое расширение площадей выращивания картофеля по сравнению с 2020 и 2021 гг., что связано с высоким уровнем ценообразования в данный период [3–8].
В 2022 г. на места зарубежных специалистов по переработке картофеля пришли российские сельхозтоваропроизводители и приступили к реализации планов по наращиванию мощностей по переработке картофеля (чипсы, фри). В ближайших перспективах (2023–2024 гг.) планируется удвоить объем переработки картофеля, а к 2025 г. увеличить сбор картофеля до 7,5 млн т [9, 10].
В связи с этим остро встает вопрос не только увеличения урожайности, но и улучшения качественных показателей сортов картофеля.
Цель исследований – изучение влияния биоудобрений на качественные показатели клубней картофеля различных сортов в условиях Рязанской области.
Задачи: изучение элементов структуры урожая в зависимости от применяемых удобрений; определение урожайности сортов картофеля в зависимости от применяемых биоудобрений; определение потребительских свойств и качественных показателей клубней сортов картофеля в зависимости от варианта опыта.
Объекты и методы. Исследования проводились в 2020–2022 гг. в условиях УНИЦ «Агротехнопарк» Рязанского района Рязанской области на серых лесных тяжелосуглинистых почвах. Содержание гумуса колеблется от 3,44 до 2,81 % в зависимости от глубины пахотного слоя. Обеспеченность подвижным фосфором и калием преимущественно средняя, а реакция почвенного раствора – среднекислая (рН 5,25–5,45) [11].
В целом погодные условия вегетационных периодов 2020–2022 гг. были удовлетворительными для роста и развития картофеля.
В качестве объектов исследования было выбрано 5 раннеспелых сортов картофеля столового: Ред Леди, Лабелла, Королева Анна, Лилли, Ред Скарлетт. На выбранных сортах исследовали биоудобрения («Экорост», «Азотовит», «Фосфатовит», «РауАктив») в различных вариантах: «Экорост» – обработка клубней 0,2 л/т + розетка 0,5 л/га + бутонизация 0,5 л/га; «Азотовит» – обработка клубней 0,5 л/т + розетка 1 л/га + бутонизация 1 л/га; «Азотовит» + «Фосфатовит» – обработка семян (0,25 + 0,25) л/т + розетка (0,5 + 0,5) л/га + бутонизация (0,5 + 0,5) л/га; «Азотовит» + «РауАктив» – обработка семян «Азотовит» 0,5 л/т + розетка «РауАктив» 1 л/га + бутонизация «РауАктив» 2 л/га; «РауАктив» – розетка 1 л/га + бутонизация 2 л/га.
Опыт проводился в четырехкратной повторности. Площадь опытных делянок – 50 м2, площадь учетных делянок – 25 м2. Размещение – рандоминизированное. Предшественником была озимая пшеница. Мероприятия по агротехнике возделывания картофеля проводились в соответствии с рекомендациями в зоне исследования.
Все наблюдения, учеты и анализы проводились по общепринятым методикам и стандартам. Математическую обработку данных проводили методом дисперсионного анализа по Р. Фишеру в изложении Б.А. Доспехова (1985) на ПЭВМ.
Результаты и их обсуждение. Применение различных удобрений на сортах картофеля оказало влияние на структуру урожая растений (табл. 1).
Таблица 1
Структура урожая картофеля, среднее за 2020–2022 гг.
|
Показатель |
Вариант обработки |
Ред Леди |
Лабелла |
Королева Анна |
Лилли |
Ред Скарлетт |
|
Густота стояния растений, тыс. шт/га |
Контроль |
44,1 |
44,9 |
45,3 |
43,8 |
44,3 |
|
Экорост |
44,5 |
45,1 |
45,2 |
43,6 |
44,5 |
|
|
Азотовит |
44,7 |
45 |
45,4 |
43,5 |
44,4 |
|
|
Азотовит+Фосфатовит |
44,5 |
45,2 |
45,3 |
43,6 |
44,5 |
|
|
Азотовит+РауАктив |
44,7 |
45,6 |
45,5 |
44,1 |
44,6 |
|
|
РауАктив |
44,4 |
45,2 |
45,3 |
43,4 |
44,2 |
|
|
Количество клубней, шт/куст |
Контроль |
5,4 |
5,3 |
4,9 |
5,1 |
6,3 |
|
Экорост |
5,5 |
5,4 |
5,2 |
5,3 |
6,5 |
|
|
Азотовит |
5,9 |
5,7 |
5,6 |
5,5 |
6,8 |
|
|
Азотовит+Фосфатовит |
6,1 |
5,9 |
5,8 |
5,6 |
7,1 |
|
|
Азотовит+РауАктив |
6,4 |
6,2 |
6,1 |
6,1 |
7,6 |
|
|
РауАктив |
5,7 |
5,5 |
5,4 |
5,6 |
6,6 |
|
|
Средняя масса одного клубня, г |
Контроль |
73,4 |
70,2 |
78,5 |
76,2 |
64,5 |
|
Экорост |
77,2 |
72,2 |
79,3 |
77,4 |
66,2 |
|
|
Азотовит |
78,8 |
73,1 |
80,4 |
78,6 |
67,5 |
|
|
Азотовит+Фосфатовит |
79,1 |
74,2 |
81,5 |
79,2 |
68,1 |
|
|
Азотовит+РауАктив |
80,5 |
76,2 |
82,0 |
81,4 |
69,2 |
|
|
РауАктив |
77,9 |
73,1 |
79,8 |
78,1 |
66,9 |
Представленные в таблице 1 данные позволяют сделать вывод, что исследуемые биоудобрения оказали влияние на элементы структуры урожая у всех изучаемых сортов картофеля. Наибольшие прибавки по элементам структуры урожая дало совместное применение биоудобрений «Азотовит» и «РауАктив».
Таким образом, средняя густота стояния растений по всем сортам была больше, чем у контроля, на 0,1–0,42 тыс. шт/га в зависимости от варианта обработки. Наименьшее увеличение наблюдалось на варианте с обработкой «Экоростом» (0,1 тыс. шт/га), а наибольшее – на варианте с обработкой «Азотовит» + «РауАктив» (0,42 тыс. шт/га). Лучшую прибавку по показателю густоты стояния растений, при применении обработки удобрениями «Азотовит» + «РауАктив», показал сорт Лабелла (0,7 тыс.шт/га).
По количеству клубней на одном кусте к моменту уборки лидирует сорт Ред Скарлетт (7,6 шт/куст) при использовании «Азотовита» + «РауАктив». Он же дал самую высокую прибавку по сравнению с контрольным вариантом (+1,3 шт/куст). Средний показатель количества клубней на вариантах исследований колеблется в интервале 5,4–6,5 шт/куст. Самое высокое увеличение количества клубней при использовании «Азотовита» + «РауАктив» (+1,1 шт/куст к контролю).
Средняя масса одного клубня колебалась в пределах 72,6–77,9 г в зависимости от применяемых удобрений. Наибольшую среднюю массу одного клубня показали сорта Королева Анна (78,5–82,0 г в зависимости от варианта опыта) и Лилли (76,2–81,4 г в зависимости от варианта опыта), что связано не только с применением удобрений, но и с сортовыми особенностями культуры. Наибольшую прибавку средней массы одного клубня дал сорт Ред Леди (+7,1 г к контролю) на фоне совместного применения удобрений «Азотовита» + «РауАктив».
Рис. 1. Масса клубней в зависимости от применяемых удобрений, г/куст
Как видно из рисунка 1, при применении удобрений масса клубней с куста увеличивается на всех вариантах опыта. В среднем данный показатель находится в пределах 389,6–502,1 г/куст. Сорта Ред Леди и Ред Скарлетт на фоне применения «Азотовита» совместно с «РауАктивом» дали большую прибавку по массе клубней (+ 118,84 и + 119,57 г/куст к контролю соответственно).
Рис. 2. Товарность клубней в зависимости от применяемых удобрений, %
При применении удобрений не только увеличивается масса клубней с куста, но и, как следствие прямой зависимости, увеличивается товарность (рис. 3) на всех вариантах опыта. В среднем по годам исследований и сортам показатель товарности находился в пределах 85,4–96,5 %. Сорта Ред Леди и Ред Скарлетт на фоне применения «Азотовита» совместно с «РауАктивом» дали большую прибавку по товарности (+ 9,8 и + 9,4 % к контролю соответственно).
Увеличение показателей структуры урожая, несомненно, сказалось на увеличении урожайности сортов картофеля в зависимости от применяемых удобрений (табл. 2).
Таблица 2
Урожайность картофеля (среднее за 2020–2022 гг.), ц/га
|
Сорт |
Контроль |
Экорост |
Азотовит |
Азотовит + Фосфатовит |
Азотовит + РауАктив |
РауАктив |
|
Ред Леди |
149,8 |
166,7 |
170,8 |
175,8 |
187,1 |
168,4 |
|
Лабелла |
131,7 |
148,7 |
155,1 |
160,5 |
169,3 |
149,9 |
|
Королева Анна |
148,1 |
164,1 |
171,8 |
179,8 |
184,1 |
166,3 |
|
Лилли |
130,5 |
144,9 |
152,6 |
158,3 |
162,8 |
146,8 |
|
Ред Скарлетт |
148,1 |
154,9 |
162,2 |
168,1 |
176,1 |
157,0 |
|
Среднее |
141,64 |
155,86 |
162,5 |
168,5 |
175,88 |
157,68 |
Примечание: НСР05, ц/га для АВ – 12,82: по фактору А (сорт) – 40,55; В (удобрение) – 5,83.
Средняя по всем сортам урожайность на контрольном варианте составила 141,64 ц/га. В зависимости от применяемых удобрений она увеличивалась и находилась в пределах 155,86–175,88 ц/га. На варианте с применением «Азотовита» и «РауАктива» превышение контроля составило 34,24 ц/га, или 24,2 %, что является максимальным по вариантам опыта. Чуть меньшую прибавку показало применение «Азотовита» и «Фосфатовита» (+ 28,86 ц/га, или 18,9 %).
Наибольшая урожайность была отмечена у сортов Ред Леди (187,1 ц/га), Королева Анна (184,12 ц/га) и Ред Скарлетт (176,1 ц/га) соответственно на фоне использования «Азотовита» совместно с РауАктивом. При этом большую прибавку к контролю показали сорта Ред Леди (+ 37,3 ц/га), Лабелла (+ 37,6 ц/га) и Королева Анна (+ 36 ц/га).
В углеводном составе клубня картофеля крахмала более 80 %. Его количество оказывает непосредственное влияние на потребительские свойства клубней картофеля, определяя их кулинарный тип. Содержание крахмала зависит от сорта, технологии производства, группы спелости картофеля.
Таблица 3
Содержание крахмала в клубнях картофеля (среднее за 2020–2022 гг.), %
|
Сорт |
Контроль |
Экорост |
Азотовит |
Азотовит + Фосфатовит |
Азотовит + РауАктив |
РауАктив |
|
Ред Леди |
13,5 |
18,3 |
14,1 |
14,4 |
17,4 |
13,9 |
|
Лабелла |
14,4 |
16,1 |
14,6 |
15,1 |
15,3 |
14,9 |
|
Королева Анна |
12,8 |
16,4 |
13,3 |
13,6 |
16,0 |
13,0 |
|
Лилли |
13,1 |
15,8 |
13,8 |
13,9 |
14,6 |
13,4 |
|
Ред Скарлетт |
14,2 |
19,4 |
14,6 |
14,9 |
17,1 |
14,5 |
Как видно из таблицы 3, в клубнях картофеля по вариантам опыта можно наблюдать достаточно значительное увеличение содержания крахмала при применении биоудобрения «Экорост» – от 1,7 до 5,2 %. Более отзывчивыми на применение удобрения оказались сорта Ред Скарлетт (+ 5,2 %) и Ред Леди (+ 4,8 %). Это можно связать с содержанием в биоудобрении «Экорост» гуминовых кислот, которые способствуют интенсивности дыхания и фотосинтеза, а это в свою очередь влечет увеличение количества хлорофилла и общего количества сахаров в листьях и стеблях, которые впоследствии преобразуются в крахмал, накапливающийся в клубнях.
Обработка клубней «Азотовитом» совместно с обработкой по вегетации «РауАктив» дало увеличение содержания крахмала в клубнях от 0,9 до 3,9 %. Более отзывчивыми на применение оказались сорта Ред Леди (+ 3,9), Королева Анна (+ 3,2) и Ред Скарлетт (+ 2,9).
Все остальные варианты опыта оказали влияние на содержание крахмала в клубнях картофеля в сторону увеличения не более чем на 1 %.
Таблица 4
Определение кулинарного типа картофеля (среднее за 2020–2022 гг.)
|
Сорт |
Контроль |
Экорост |
Азотовит |
Азотовит + Фосфатовит |
Азотовит + РауАктив |
РауАктив |
|
Ред Леди |
А |
АВ |
А |
А |
АВ |
А |
|
Лабелла |
АВ |
В |
АВ |
АВ |
АВ |
АВ |
|
Королева Анна |
А |
АВ |
А |
А |
АВ |
А |
|
Лилли |
АВ |
В |
АВ |
АВ |
АВ |
АВ |
|
Ред Скарлетт |
А |
В |
А |
А |
АВ |
А |
По данным таблицы 4, сорта Ред Леди и Королева Анна при использовании «Экороста» перешли из кулинарного А (восковой), или салатного типа, который подходит для салатов, жарки, в смешанный тип АВ, что позволяет использовать их более универсально.
Лабелла и Лилли из смешанного типа АВ перешли в универсальный В со средней мучнистостью и умеренной водянистостью, который подходит и для варки, и для обжаривания.
Сорт Ред Скарлетт из салатного типа А перешел в универсальный В. Предпосадочная обработка клубней «РауАктивом» совместно с обработкой по вегетации «Азотовитом» оказала влияние на улучшение кулинарных качеств сортов Ред Леди, Королева Анна и Ред Скарлет.
По остальным вариантам опыта изменений кулинарных качеств исследуемых сортов картофеля в годы проведения исследований не наблюдалось.
Можно отметить положительное влияние применяемых удобрений на кулинарные и потребительские качества сортов картофеля столового раннеспелого. Наиболее отзывчивыми на применение биоудобрений оказались сорта Ред Леди, Королева Анна и Ред Скарлетт.
Заключение. Таким образом, наибольшее увеличение элементов структуры урожая по всем показателям дало совместное применение микробиологического удобрения «Азотовит» и комплексного микроудобрения «РауАктив».
При изучении на серых лесных почвах влияния различных биоудобрений на структуру урожая сортов картофеля установлено, что происходит увеличение массы клубней с куста и, как следствие, их товарности. Сорта Ред Леди и Ред Скарлетт на фоне применения «Азотовита» совместно с «Рау Активом» дали большую прибавку по товарности (+ 9,8 и + 9,4 % к контролю соответственно).
Наибольшая урожайность была отмечена у сортов Ред Леди (187,1 ц/га), Королева Анна (184,12 ц/га) и Ред Скарлетт (176,1 ц/га) соответственно на фоне использования «Азотовита» совместно с «РауАктивом».
Обработка клубней «Азотовитом» совместно с обработкой по вегетации «РауАктивом» дала увеличение содержания крахмала в клубнях от 0,9 до 3,9 %. Более отзывчивыми на применение оказались сорта Ред Леди (+ 3,9), Королева Анна (+ 3,2) и Ред Скарлетт (+ 2,9). Все остальные варианты опыта оказали влияние на содержание крахмала в клубнях картофеля в сторону увеличения не более чем на 1 %.
Предпосадочная обработка клубней «РауАктив» (0,5 л/т) совместно с обработкой по вегетации «Азотовитом» (1 л/га в фазу розетки, 2 л/га в фазу бутонизации) оказала влияние на улучшение кулинарных качеств сортов Ред Леди, Королева Анна и Ред Скарлетт.
Исходя из полученных данных, следует, что применение всех изучаемых биоудобрений на серых лесных почвах Рязанской области увеличивает урожайность сортов картофеля. При этом совместное применение «Азотовита» + «Фосфатовита» (обработка семян – 0,25 л/т + 0,25 л/т; обработка в фазу розетки – 0,5 л/га + 0,5 л/га; обработка в фазу бутонизации – 0,5 л/га + 0,5 л/га) и «Азотовита» (1 л/га в фазу розетки, 2 л/га в фазу бутонизации) + «РауАктив» (0,5 л/т) показывает большую прибавку по всем исследуемым сортам. А наиболее отзывчивыми на применение удобрений отмечены сорта картофеля Ред Леди, Лабелла и Королева Анна.
1. Уромова И.П., Султанова Л.Р., Дедюра И.С. Биопрепараты как фактор повышения урожайности и качества картофеля // Успехи современного естествознания. 2016. № 12-1. С. 117–121.
2. Potato yield on dark gray soils when using microbiological preparation / I.S. Pityurina [et al.] // E3S Web of Conferences 285, 02008 (2021). DOI:https://doi.org/10.1051/e3sconf/202128502008.
3. Применение удобрений при биологизации картофелеводства / С.В. Жевора [и др.] // Плодородие. 2021. № 1. С. 50–53.
4. Features of the phytoremediation by agricultural crops of heavy metal contaminated soils / A.V. Ilinsky [et al.] // Agronomy. 2023. Т. 13, № 1.
5. Agro-ecological testing of varieties and qualitative characteristics of potato tubers in the conditions of the Ryazan Region / I.S. Pityurina [et al.] // Improving Energy Efficiency, Environmental Safety and Sustainable Development in Agriculture. International Scientific and Practical Conference. London, 2022. С. 012031.
6. Using the biologization elements in potato cultivation technology / I.S. Pityurina [et al.] // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 723 (2021) 032047. DOI:https://doi.org/10.1088/1755-1315/723/3/032047.
7. Vinogradov D.V., Zubkova T.V. Accumulation of heavy metals by soil and agricultural plants in the zone of technogenic impact // Indian Journal of Agricultural Research. 2022. Т. 56, № 2. С. 201–207.
8. Vinogradov D.V., Zubkova T.V. Ways to increase the productivity of crop rotation in the forest-steppe conditions of the Еuropean part of Russia // Improving Energy Efficiency, Environmental Safety and Sustainable Development in Agriculture. International Scientific and Practical Conference. London, 2022. С. 012060.
9. Питюрина И.С., Виноградов Д.В. Продуктивность и технологические показатели качества клубней сортов картофеля, выращенных в условиях Нечерноземной зоны // Вестник КрасГАУ. 2021. № 1. С.118–125.
10. Щур А.В., Виноградов Д.В., Валько В.П. Целлюлозолитическая активность почв при различных уровнях агротехнического воздействия // Вестник КрасГАУ. 2015. № 7 (106). С. 45–49.
11. Черемисин А.И., Кумпан В.Н. Применение биопрепаратов комплексного действия и биоудобрений в оригинальном семеноводстве картофеля // Вестник Омского ГАУ. 2017. № 1 (25). С. 28–33.
