Широконос А.М. Вплив сірки, молібдену і мікробних препаратів на азотне живлення, врожай і якість картоплі на дерново-підзолистих грунтах Полісся України

Короткий зміст

У вступній частині обґрунтовано актуальність проведених досліджень, висвітлено наукову новизну роботи, вказано завдання, які були поставлені при виконанні роботи, практичне значення отриманих результатів.

Підвищення ефективності застосування азоту для живлення картоплі. Проведено огляд літератури, у якому висвітлено стан вивчення азотного режиму дерново-підзолистих ґрунтів і його оптимізація, значення сірки та молібдену для підвищення ефективності використання азоту, вміст нітратів в картоплі в залежності від удобрення і умов вирощування, розглянуті фактори впливу і умови ефективної дії мікробних препаратів на продуктивність картоплі, а також питання оптимізації складу поживного середовища при культивуванні рослин картоплі  в умовах in vitro.

Програма, об’єкти, методика та умови досліджень. Дослідження проводились в 2000–2002 роках в короткостроковому польовому досліді в Чернігівському інституті агропромислового виробництва УААН та у відділі агроекології Інституту агроекології та біотехнології УААН.

Ґрунт дослідного поля дерново-слабопідзолистий супіщаний, сформований на шаруватих водно-льодовикових відкладах з наступними фізико-хімічними і агрохімічними показниками орного шару (0–20 см): рН_KCl – 5,0, гідролітична кислотність за Каппеном – 2,5 мг-екв на 100 г ґрунту, сума вбирних основ – 5,4 мг-екв на 100 г ґрунту, вміст гумусу за Тюріним – 1,1 %, азоту легкогідролізованих сполук за Тюріним і Кононовою – 98 мг/кг ґрунту, рухомих фосфатів за Кірсановим – 252 мг/кг ґрунту, рухомого калію за Кірсановим – 186 мг/кг ґрунту, рухомих сполук сірки – 1,5 мг/кг ґрунту, рухомих сполук молібдену в оксалатній витяжці – 0,08 мг/кг ґрунту.

Схема досліду по вивченню застосування сірки і молібдену: 1. Контроль (без добрив); 2. Р₉₀К₁₂₀; 3. N₁₂₀Р₉₀К₁₂₀; 4. N₁₂₀Р₉₀К₁₂₀ + S₃₀; 5. N₁₂₀Р₉₀К₁₂₀ + S₆₀; 6. N₁₂₀Р₉₀К₁₂₀ + молібден 2 кг/га; 7. N₁₂₀Р₉₀К₁₂₀ + молібден 3 кг/га; 8. N₁₂₀Р₉₀К₁₂₀ + 40 т/га гною; 9. N₁₂₀Р₉₀К₁₂₀ + 40 т/га гною + S₃₀; 10. N₁₂₀Р₉₀К₁₂₀ + 40 т/га гною + S₆₀; 11. N₁₂₀Р₉₀К₁₂₀ + 40 т/га гною + молібден 2 кг/га; 12.  N₁₂₀Р₉₀К₁₂₀ + 40 т/га гною + молібден 3 кг/га. Площа посівної ділянки – 45 м², облікової ділянки – 25 м². Повторність – чотириразова.

Ефективність гранульованих мікробних препаратів вивчалась у дрібноділянковому досліді за наступною схемою: 1. Контроль (без добрив і препаратів); 2. Bacillus subtilis 5; 3. Bacillus subtilis 5 + Azotobacter chroococcum 21; 4. Bacillus subtilis 5 + Azotobacter vinelandii 56; 5. N₁₂₀P₉₀K₁₂₀; 6. N₁₂₀P₉₀K₁₂₀ + Bacillus subtilis 5; 7. N₁₂₀P₉₀K₁₂₀ + Bacillus subtilis 5 + Azotobacter chroococcum 21; 8. N₁₂₀P₉₀K₁₂₀ + Bacillus subtilis 5 + Azotobacter vinelandii 56. Дослідні партії гранульованих мікробних препаратів виготовлені в Інституті мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного на основі фосформобілізуючих бактерій Bacillus subtilis 5 та азотфіксуючих бактерій Azotobacter chroococcum 21 і  Azotobacter vinelandii 56. Норма витрати – 25 кг/га. Площа посівної ділянки – 17,5 м², облікової ділянки – 6,3 м². Повторність – чотириразова.

Під картоплю вносили мінеральні добрива – аміачну селітру, простий гранульований суперфосфат, калій хлористий, а також напівперепрілий гній. Попередник – озима пшениця. Сорт картоплі Невська, який за групою стиглості належить до середньоранніх.

Відбір змішаних ґрунтових зразків проводився з орного (0–20 см) і підорних (20–40, 40–60, 60–80, 80–100 см) шарів ґрунту за фазами росту та розвитку рослин: сходи, бутонізація, ріст бульб (через місяць після бутонізації), збирання. Паралельно в фазу бутонізації і при збиранні відбирались зразки рослин.

У ґрунтових зразках за загальноприйнятими методиками визначались показники: рН_KCl потенціометрично; амонійний азот колориметрично з реактивом Неслера; нітратний азот колориметрично з дисульфофеноловою кислотою; рухомі фосфати і рухомий калій у витяжці за методом Кірсанова.

У зразках рослин після озолення за Гінзбург та ін. визначали: вміст азоту колориметрично з реактивом Неслера; вміст фосфору колориметрично з утворенням фосфорномолібденової гетерополікислоти; калій методом полум’яної фотометрії. Аналіз бульб на вміст нітратного азоту в бульбах – потенціометрично, вміст крохмалю, протеїну й вітаміну С – на інфрачервоному аналізаторі моделі 4500.

Дослід по вивченню складу мінеральної основи поживного середовища на продуктивність картоплі в умовах in vitro проводився в лабораторії клонального мікророзмноження Інституту картоплярства УААН. В досліді вивчали наступні варіанти мінеральної основи поживного середовища: 1) розроблену в Інституті картоплярства УААН – контроль (N:Р:К – 1:0,3:1,1); 2) за Мурасіге і Скугом – міжнародний стандарт (N:Р:К – 1:0,05:0,9); 3) із співвідношенням N:Р:К як 1:0,3:0,5; 4) із співвідношенням N:Р:К як 1:0,3:2; 5) Інституту картоплярства УААН із подвоєним вмістом заліза. Дослід проводили з оздоровленими від вірусів пробірковими лініями сортів картоплі Повінь і Світанок київський. Поживне середовище для вирощування рослин готувалось за методикою Інституту картоплярства і було рідким (без агару).

Статистична обробка результатів проводилась дисперсійним методом за Б.А. Доспеховим з використанням ПЕОМ.

. Найбільший вміст азоту амонію при внесенні добрив під картоплю у дерново-підзолистому ґрунті відмічався з періоду сходів до фази бутонізації внаслідок високої інтенсивності процесу амоніфікації. Найменший вміст азоту амонію був при збиранні картоплі. Найбільший вміст азоту нітратів при цьому спостерігався в період сходів, найменший – під час активного росту бульб.

Зростання вмісту мінерального азоту в ґрунті, як видно з рис. 1, при внесенні сірки проходило, в основному, за рахунок азоту амонію, максимальний вміст якого спостерігався у фазу бутонізації. Посилення нітрифікації при цьому у варіантах з сіркою відбувалось, очевидно, внаслідок більш інтенсивного утворення амонійного азоту. В подальшому вміст мінерального азоту поступово знижувався, в результаті чого при збиранні картоплі його кількість як на фоні N₁₂₀Р₉₀К₁₂₀, так і у варіантах із сіркою майже не відрізнялась.

Внесення сірки при органо-мінеральному удобренні підвищувало вміст мінерального азоту в меншій мірі, ніж на фоні одних мінеральних добрив, і сприяло зменшенню кількості  азоту нітратів у фазу бутонізації.

Швидкість утворення азоту нітратів у верхніх шарах істотно залежала від кількості опадів, і по роках в один і той же строк відбору вміст N-NO₃ мав різницю більш, ніж у 10 разів і це визначало кількість азоту, яка піддавалась міграції в нижчі шари ґрунту. Так, у варіанті без внесення добрив основна кількість азоту нітратів знаходилась в шарі 0–40 см на протязі всієї вегетації картоплі. Вимивання його мало місце до фази бутонізації картоплі і лише у вологому 2000 році відбувалось до періоду збирання.