Ревунова Л.Г. Продуктивність картоплі залежно від комплексного застосування регуляторів росту та добрив в умовах Полісся України

summary

ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ

В даному розділі наведено літературні дані про ботанічну характеристику і біологічні особливості картоплі. Розкрито механізми гормональної регуляції росту і розвитку картоплі з характеристикою основних природних фітогормонів, а також їх роль у регуляції бульбоутворення. Проаналізовано дослідження стосовно ролі регуляторів росту у підвищенні продуктивності сільськогосподарських культур, зокрема картоплі, і специфіку їх дії залежно від способу застосування. Охарактеризовано вплив основних елементів живлення та добрив на їх основі на ріст і розвиток картоплі. Обґрунтовано необхідність вивчення нової місцевої мінеральної сировини, такої як цеоліт, та добрив на його основі, для зниження надходження радіонуклідів в бульби картоплі у зв'язку з радіоактивним забрудненням зони Полісся. На основі аналізу літературних джерел визначено недостатність даних про сумісне застосування регуляторів росту і добрив, а також способів, строків та кратностей обробки регуляторами росту рослин картоплі, що і лягло в основу формування мети і завдання досліджень.

МІСЦЕ, УМОВИ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Дослідження проводились на землях польової сівозміни відділу технології Інституту картоплярства УААН. Ґрунт дослідної ділянки дерново-підзолистий супіщаний. Глибина орного шару 20-22 см. Вміст гумусу в ґрунті (за Тюриним) – 1,6%; pH_KCl – 4,7, гідролітична кислотність – 2,02 мг-екв на 100 г ґрунту; сума увібраних основ – 4,4 мг-екв; легкогідролізованого азоту – 7,8; вміст рухомих форм фосфору (за Кірсановим) – 5,2; обмінного калію (за Масловою) – 8,3 мг на 100 г ґрунту.

Метеорологічні умови в роки проведення досліджень (2003-2006 рр) в період росту і розвитку рослин картоплі коливались в межах, характерних для зони Полісся. Найбільш сприятливими для отримання високого врожаю картоплі були 2003 і 2006 роки.

Об’єктом досліджень були рослини сортів картоплі: Дніпрянка (ранній) та Поляна (середньоранній). В дослідженнях застосовувались регулятори росту Емістим С та Фумар. Емістим С – біостимулятор росту рослин широкого спектру дії, створений в Інституті біоорганічної хімії та нафтохімії НАН України. Це продукт біотехнологічного вирощування грибів-епіфітів, вилучених з корінців цілющих рослин, аналог фітогормонів ауксинової, цитокінінової та гібберелінової природи. Фумар – регулятор росту, створений на основі диметиламінфумарату в науково-виробничому підприємстві «Агродар» у місті Дніпропетровськ. Відомий як індуктор синтезу ендогенних рослинних гормонів.

Досягнення поставленої мети здійснювалось шляхом проведення польових та лабораторних дослідів за нижченаведеними схемами:

В першому досліді на сортах різних груп стиглості визначали ефективність впливу регуляторів росту Емістиму С і Фумару в поєднанні з різними нормами добрив (нітроамофоски і еквівалентних до неї за NPK норм цеолітилу) на ріст, розвиток рослин картоплі, величину та якість врожаю бульб.

Схема досліду 1: 1.Контроль (без добрив); 2.Обробка бульб Емістимом С; 3.Обробка бульб Фумаром; 4.N₆₀P₆₀K₆₀; 5.N₆₀P₆₀K₆₀ + обробка бульб Емістимом С; 6.N₆₀P₆₀K₆₀ + обробка бульб Фумаром; 7.N₁₂₀P₁₂₀K₁₂₀; 8.N₁₂₀P₁₂₀K₁₂₀ + обробка бульб Емістимом С; 9.N₁₂₀P₁₂₀K₁₂₀ + обробка бульб Фумаром; 10.Цеолітил 1,5 т/га; 11.Цеолітил 1,5 т/га + обробка бульб Емістимом С; 12.Цеолітил 1,5 т/га + обробка бульб Фумаром; 13.Цеолітил 3 т/га; 14.Цеолітил 3 т/га + обробка бульб Емістимом С; 15.Цеолітил 3 т/га + обробка бульб Фумаром.

Площа елементарної ділянки 28 м² (1,4 м х 20 м), повторність 4-х кратна. Розміщення варіантів систематичне. В досліді використовувались два види добрив: нітроамофоска з вмістом NPK в (%) – 16:16:16 та цеолітил з вмістом NPK в (%) – 4:4:4. Рецептурний склад цеолітилу: цеоліт – 70%, нітроамофоска – 20%, курячий послід – 10%. Нітроамофоска вносилась в двох нормах (кг діючої речовини на га) –           N₆₀ Р₆₀ К₆₀ та N₁₂₀Р₁₂₀К₁₂₀ ,відповідно.

Норма внесення добрива цеолітилу визначалася за вмістом азоту, фосфору і калію в нітроамофосці. Так, для норми нітроамофоски N₆₀Р₆₀К₆₀ еквівалентною є норма 1,5 т/га цеолітилу, а для норми нітроамофоски N₁₂₀Р₁₂₀К₁₂₀ – 3 т/га цеолітилу. Добрива вносились врозкид перед садінням вручну поділяночно. В день садіння бульби обробляли регулятором росту Емістим С та Фумар в дозах 3 мл і 2,5 мл відповідно, у розчині 20 л води на 1 т бульб картоплі. Бульби розкладались в борозни вручну з подальшим механізованим загортанням та формуванням гребенів за схемою 70 х 25 см (57 тис. бульб на гектар).

Обприскування рослин картоплі регуляторами росту має значні відмінності від обробки бульб за своєю фізіологією, а у питанні щодо способів та строків застосування регуляторів росту рослин на картоплі є багато невизначеності, в зв’язку з цим було закладено польовий дослід № 2, в якому вивчався вплив різних способів та строків застосування регулятора росту Емістим С на особливості росту і розвитку, формування врожаю та його якість сортів картоплі Дніпрянка і Поляна.

Схема досліду 2: 1.Контроль (без регулятора росту); 2.Обробка Емістимом С бульб; 3.Обробка Емістимом С бульб та картоплиння у фазі сходів; 4.Обробка Емістимом С бульб та картоплиння у фазі сходів, бутонізації; 5.Обробка Емістимом С бульб та картоплиння у фазі сходів, бутонізації, цвітіння; 6.Обробка Емістимом С картоплиння у фазі сходів; 7.Обробка Емістимом С картоплиння у фазі сходів, бутонізації; 8.Обробка Емістимом С картоплиння у фазі сходів, бутонізації, цвітіння; 9.Обробка Емістимом С картоплиння у фазі бутонізації; 10.Обробка Емістимом С картоплиння у фазі бутонізації, цвітіння; 11.Обробка Емістимом С картоплиння у фазі цвітіння.

Площа елементарної ділянки 30,8 м² (11 м х 2,8 м), повторність 4-х кратна. Добриво нітроамофоска вносилось загальним фоном в нормі N₆₀Р₆₀К₆₀. В день садіння бульби обробляли регулятором росту Емістим С в дозі 3 мл, у розчині 20 л води на 1 т. В день обробки картоплиння готувався робочий розчин регулятора росту Емістиму С з розрахунку 5 мл препарату у 300 л води на 1 га.

Агротехніка вирощування картоплі загальноприйнята для зони Полісся.

Вміст гумусу в ґрунті визначали за методом Тюрина, легкогідролізованого азоту – за Кьєльдалем, рухомих форм фосфору – за Кірсановим, обмінного калію – за Масловою. Визначення рН_сол проводилось потенціонометрично. Гідролітичну кислотність і суму поглинутих основ визначали за Каппеном-Гільковцем
(М.М. Городній, М.В. Козлов, М.І. Бідзіля, 1972). Фенологічні спостереження проводили візуально, відмічали фази сходів, бутонізації, цвітіння, відмирання картоплиння. Густоту рослин та кількість стебел визначали підрахунком всіх рослин на ділянці. Висоту рослин визначали заміром відстані від поверхні ґрунту до квітконіжки суцвіття, площу листової поверхні з розрахунку на гектар посіву визначали методом висічок (А.А. Ничипорович, 1972). Чиста продуктивність фотосинтезу розраховувалась за формулою Кідда, Веста, Бріггса. Визначення ураження картоплиння альтернаріозом проводили протягом усього періоду вегетації за “Методичними рекомендаціями щодо проведення досліджень з картоплею” (2002). Аналіз бульб на ураження хворобами та пошкодження шкідниками проводили відповідно ДСТУ 4014-2001 “Картопля насіннєва. Відбір проб і методики визначення посівних якостей”. Аналіз структури і товарність врожаю проводився перед збиранням. Для характеристики структури врожаю проби бульб, взяті з ділянок, розділяли на фракції – дрібні (менше 25г), середньо-дрібні (від 26 до 50г), середні (від 51 до 80г) і великі (більше 80г). Визначали кількість і масу бульб кожної фракції. Товарність врожаю визначали масою всіх бульб більше 25г, виражених у відсотках від загального врожаю. Облік врожайності картоплі проводився ваговим методом (поділяночно – суцільне зважування). Результати обліку урожаю обробляли методом дисперсійного аналізу на ЕОМ (Б.А. Доспехов, 1979). Ступінь потемніння м’якуша сирої картоплі визначали за нідерландськими кольоровими шкалами, розробленими фірмою Danks Gaering Industry, LTD Copenhagen Denmark. Визначали біохімічний склад бульб: вміст крохмалю – за питомою масою на вагах Парова, сухих речовин в бульбах за “Методическими рекомендациями по проведению исследований с картофелем” (1983), нітратів в бульбах за допомогою тестера німецького виробництва NO₃ - Merckoquant® 10020/10050. Вміст ізотопів Cs¹³⁷ і Sr⁹⁰ в ґрунті та бульбах картоплі визначали в Інституті сільськогосподарської радіології УААН. Визначення вмісту  Cs ¹³⁷ в ґрунті та бульбах картоплі проводилось спектрометричним методом на багатоканальному гамма-спектрометричному комплексі “ADCAM-300” згідно стандартної методики вимірів гамма випромінюючих радіонуклідів в зразках ґрунту та сільськогосподарській продукції. Аналіз ґрунту і бульб картоплі на вміст Sr⁹⁰ проводився відповідно радіохімічним і спектрометричним методами. Вміст Sr⁹⁰ в пробах визначався після його радіохімічного виділення з використанням загальноприйнятої методики (В.В. Бабенко, А.С. Казимиров, А.Ф. Рудик, 1988) на альфа-бета радіометрі “CANBERRA-2400” (США) та УМФ-2000. Аналіз економічної ефективності застосування регуляторів росту та добрив, а також способів та строків застосування Емістиму С при вирощуванні картоплі проводили за цінами, що склались на період закінчення досліджень згідно “Методичних рекомендацій щодо проведення досліджень з картоплею” (2002). Енергетичну ефективність встановлювали за “Методикой биоэнергетической оценки в картофелеводстве” (2000).

ОСОБЛИВОСТІ РОСТУ ТА РОЗВИТКУ КАРТОПЛІ ПРИ ЗАСТОСУВАННІ РЕГУЛЯТОРІВ РОСТУ ТА ДОБРИВ

Фенологічні спостереження показали, що застосування вищих норм добрив нітроамофоски у нормі N₁₂₀P₁₂₀K₁₂₀ і цеолітилу у нормі 3 т/га сумісно з регуляторами росту Емістим С і Фумар впливало на тривалість періоду цвітіння–відмирання картоплиння, подовжуючи вегетацію на 6 днів для сорту Дніпрянка і на 4 дні – для сорту Поляна.

Вплив регуляторів росту та добрив на стеблоутворювальну здатність бульб та висоту рослин. Встановлено, що кількість стебел у кущі залежить від особливостей сорту, більшу стеблоутворювальну здатність має сорт Поляна, меншу сорт Дніпрянка. Кількість стебел у кущі сортів Дніпрянка і Поляна дещо відрізнялась за роками досліджень. Так, 2003 і 2004 роки були більш сприятливими за вологозабезпеченістю, ніж 2005 рік. Картопля сорту Дніпрянка в 2003 році у кущі мала 3-5 стебел, 4-5 в 2004 р. і 3-4 в 2005 р. Для картоплі сорту Поляна в ці роки спостерігалась аналогічна залежність – 6-8, 5-7 та 3-5 стебел у кущі, відповідно.

Прийоми, які вивчались, не впливали на картоплю сорту Дніпрянка щодо збільшення кількості стебел у кущі. Застосування для сорту Поляна цеолітилу в нормі 3 т/га сумісно з регуляторами росту Емістим С і Фумар суттєво впливало на збільшення кількості стебел у кущі відповідно до 5,9 і 5,6 шт., проти 4,4 шт. на контролі. Серед факторів впливу на цей показник переважають метеорологічні умови років досліджень.

Висота рослин сорту Дніпрянка в середньому у 2003-2005 рр. була майже на одному рівні із сортом Поляна. Суттєве збільшення висоти рослин спостерігалось для сорту Дніпрянка при сумісному застосуванні Емістиму С і Фумару на фоні нітроамофоски в нормі N₁₂₀P₁₂₀K₁₂₀ і цеолітилу  в нормі 3 т/га – на 17,0 і 15,0 % та 16,2 і 16,5 %, відповідно. Для сорту Поляна – на 21,2 і 18,4 % та 19,9 і 18,4 %, відповідно. Слід відмітити, що у 2003 і 2004 рр. нітроамофоска краще впливала на ріст рослин картоплі сорту Дніпрянка ніж цеолітил. У сорту Поляна при застосуванні органо-мінерального добрива цеолітил в еквівалентних нормах до нітроамофоски за основними елементами живлення NPK відмінність в рості не спостерігалась.

Фотосинтезуюча система картоплі та її продуктивність залежно від застосування регуляторів росту та добрив. На фотосинтезуючу систему картоплі та її продуктивність впливали регулятори росту та добрива. Аналіз отриманих даних показує, що в середньому за три роки у сортів картоплі при збільшенні норм внесення добрив нітроамофоски до N₁₂₀P₁₂₀K₁₂₀ і цеолітилу  до 3 т/га площа листової поверхні картоплі зростала і досягла максимального розміру у фазі цвітіння. Для сорту Дніпрянка на фоні нітроамофоски в нормі N₁₂₀P₁₂₀K₁₂₀ і цеолітилу  в нормі 3 т/га сумісно з регуляторами Емістим С і Фумар вона становила 34,7 і 34,3 та 38,5 і 36,0 тис. м²/га, відповідно (табл. 1). Для сорту Поляна площа листя була значно більшою, ніж для сорту Дніпрянка і становила 47,1 і 43,6 тис. м²/га та 43,2 і 41,0 тис. м²/га, відповідно.

Одним з основних показників інтенсивності формування врожаю є чиста продуктивність фотосинтезу (ЧПФ). З даних табл. 1 видно, що велична ЧПФ у сортів Дніпрянка і Поляна в середньому за три роки польових досліджень максимальною була у період сходи-бутонізація та змінювалась протягом вегетаційного періоду. Суттєве зростання ЧПФ у період сходи-бутнізація спостерігалось у картоплі сорту Дніпрянка при застосуванні Емістиму С і Фумару на фоні нітроамофоски в нормі N₁₂₀P₁₂₀K₁₂₀ – 12,6 і 12,4 г/м² на добу, відповідно та 13,1 г/м² на добу при застосуванні цеолітилу 3 т/га сумісно з відповідними регуляторами росту. Для сорту Поляна вона становила – 10,2 і 10,5 та 11,7 і 11,4 г/м² на добу, відповідно. Більш високу чисту продуктивність фотосинтезу в період сходи-бутонізація можна пояснити тим, що на початку вегетації спостерігається значний вплив материнської бульби на молоду рослину, а також більш інтенсивним фотосинтезом молодого листя.

Вплив регуляторів росту та добрив на ураження картоплиння альтернаріозом. Погодні умови років досліджень були малосприятливими для шкодочинності фітофторозу, основну увагу приділено вивченню впливу агротехнічних заходів на ступінь ураження вегетативної маси альтернаріозом, шкодочинність якого посилюється з року в рік. Встановлено, що комплексне застосування регуляторів росту Емістиму С і Фумару з нітроамофоскою в нормі N₁₂₀P₁₂₀K₁₂₀ і цеолітилом в нормі 3 т/га дозволило суттєво знизити ураження картоплиння альтернаріозом для сорту Дніпрянка з11,8 % на контролі до 6,0 і 6,5 та 5,8 і 6,1%, відповідно (І облік ступеня розвитку альтернаріозу). При IV обліку – ступінь пошкодження рослин альтернаріозом, для цих же варіантів суттєво знижувався з 80,2% на контролі до 62,7 і 61,6% та 64,9 і 67,3%.