УманськИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ПЕТРЕНКО СЕРГІЙ ДМИТРОВИЧ

УДК 635.21:581.132:631.445/4.559.81(477.41)

ФІЗІОЛОГО-БІОХІМІЧНІ ПРОЦЕСИ І ПРОДУКТИВНІСТЬ

КАРТОПЛІ ЗАЛЕЖНО ВІД ЗАСТОСУВАННЯ МІКРОБІОЛОГІЧНИХ

ПРЕПАРАТІВ І ЇХ СУМІСНОЇ ДІЇ З МІНЕРАЛЬНИМИ ДОБРИВАМИ

НА ЧОРНОЗЕМАХ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЛІСОСТЕПУ

03.00.12 – фізіологія рослин

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Умань – 2007

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Білоцерківському державному аграрному університеті

Міністерства аграрної політики України.

Науковий керівник – доктор сільськогосподарських наук, професор,

заслужений працівник освіти України

Власенко Микола Юхимович,

Київський обласний інститут післядипломної освіти

педагогічних кадрів МОН України, професор кафедри

педагогіки і психології

Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, професор

Силаєва Алла Михайлівна,

Інститут садівництва УААН, головний науковий

співробітник сектору фізіології рослин;

кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий

співробітник Олійник Тетяна Миколаївна,

Інститут картоплярства УААН, завідувач

лабораторії біотехнології і біохімії

Захист відбудеться “15“ червня 2007 р. об 11 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 74.844.02 в Уманському державному аграрному університеті за адресою: вул. Інститутська, 1, м. Умань, Черкаська обл., Україна 20305.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Уманського державного аграрного університету за адресою: вул. Давиденка, 2, м. Умань 20305.

Автореферат розісланий “11“ травня 2007 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради В. П. Карпенко

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Останнім часом створено і передано виробництву ряд нових високопродуктивних сортів картоплі. Разом з тим явно відстає розробка агротехнічних та фізіологічних передумов їх використання.

Для вирішення цієї важливої проблеми необхідно всесторонньо вивчити механізм взаємодії компонентів у системі грунт – рослина – добрива, що дозволить розробити біолого-фізіологічні основи і агротехнічні заходи оптимізації мінерального живлення картоплі. Важливим аспектом даної проблеми є пізнання закономірностей взаємозв’язку рослинного організму і середовища, оскільки це відкриває можливості впливу людини на ріст і розвиток рослин з метою отримання високої та стабільної врожайності із належними показниками якості продукції.

Певного прогресу у вирішенні проблеми вирощування сільськогосподарських культур можна досягти за допомогою мікробіологічних препаратів, роль яких помітно зростає у зв’язку з широким використанням нового покоління високопродуктивних сортів картоплі за інтенсивних технологій їх вирощування.

Слід зазначити, що ефективність мікробіологічних препаратів діазофіту, фосфороентерину (ФМБ 32-3) під картоплю практично не вивчалась. Нам не відомі публікації з цих питань в Україні. Тому проблема ефективності цих мікробіологічних препаратів під картоплю в поєднанні з різними нормами мінеральних добрив є актуальною і потребує подальшого вивчення.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Наукові дослідження з теми дисертаційної роботи є складовою частиною дослідної тематики кафедри ботаніки та фізіології рослин Білоцерківського державного аграрного університету, що входить до науково технічної програми “Картоплярство” і координується Інститутом картоплярства УААН: “Розробити та впровадити технологію виробництва та зберігання картоплі в господарствах різних форм власності” (0197U005457).

Мета і завдання досліджень. Метою наших досліджень було вивчення фізіологічних та біохімічних реакцій рослин картоплі сортів Повінь і Ольвія на дію агроекологічних чинників, мікробіологічних препаратів діазофіту і фосфороентерину окремо та в комплексі з оптимальними і підвищеними нормами мінеральних добрив на чорноземах Центрального Лісостепу України. Для досягнення цієї мети вирішувалися такі завдання:

· визначити фізіологічні та морфологічні параметри фотосинтетичного апарату рослин картоплі за умов застосування мікробіологічних препаратів діазофіт і фосфороентерин окремо та в комплексі з різними нормами мінеральних добрив;

· дослідити зміни хімічного складу грунту залежно від сортових особливостей, перебігу фенологічних фаз розвитку рослин картоплі та кількості внесених мінеральних добрив;

· вивчити біолого-фізіологічні особливості формування врожайності картоплі сортів Повінь та Ольвія за дії досліджуваних чинників;

· дослідити зміни біохімічного складу та якості бульб картоплі під впливом мікробіологічних препаратів та їх комбінування з мінеральними добривами;

· визначити економічну ефективність вирощування сортів картоплі з використанням мікробіологічних препаратів для передпосадкової обробки бульб на різному фоні мінеральних добрив.

Об’єкт досліджень – сорти картоплі: ранньостиглий – Повінь і середньопізній – Ольвія. Ріст та розвиток рослин, формування елементів структури врожаю бульб та їх якість.

Предметом досліджень – є вивчення впливу мінеральних добрив і мікробіологічних препаратів діазофіт і фосфороентерин на формування врожайності і зміни якості бульб, причинно-наслідкові зв’язки, від яких залежить продуктивність сортів картоплі. Економічна доцільність та обґрунтованість застосування під картоплю сортів Повінь і Ольвія добрив, мікробіологічних препаратів діазофіту і фосфороентерину та їх комплексної дії і взаємодії. Вивчення росту та розвитку рослин картоплі на етапах онтогенезу.

Методи досліджень. Використані методи: польовий – для спостереження за ростом та розвитком рослин і формуванням елементів структури врожаю, фенологічних спостережень та біометричних вимірювань, чистої продуктивності фотосинтезу, листкової поверхні; лабораторно-хімічний – для визначення в бульбах картоплі сухої речовини, крохмалю і білку, дегустаційний – для харчової і кулінарної оцінки бульб; математично-статистичний – для оцінки вірогідності отриманих результатів досліджень; розрахунково-порівняльний – для встановлення економічної ефективності застосування мінеральних добрив та мікробіологічних препаратів діазофіту і фосфороентерину під досліджувані сорти картоплі.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше встановлено ефективність застосування під картоплю мікробіологічних препаратів діазофіту та фосфороентерину в Центральному Лісостепу України. Уточнено близькі до біологічно оптимальної норми застосування мінеральних добрив та мікробіологічних препаратів діазофіту і фосфороентерину під високопродуктивні сорти картоплі різних груп стиглості на чорноземі типовому. Виявлено фізіологічні (формування листкового індексу, чистої продуктивності фотосинтезу) та морфологічні особливості продукційного процесу формування бульб досліджуваних сортів картоплі при використанні мінеральних добрив та мікробіологічних препаратів діазофіту і фосфороентерину. Визначено економічну ефективність застосування залежно від сорту картоплі добрив та мікробіологічних препаратів діазофіту і фосфороентерину.

Практичне значення одержаних результатів полягає у виявленні нових закономірностей у мінеральному живленні картоплі сортів Повінь і Ольвія на основі ступеня реакції на різні норми добрив як окремо, так і в поєднанні з мікробіологічними препаратами діазофітом і фосфороентерином, урахування яких дозволяє одержувати високу, і певною мірою, сталу врожайність бульб з належними харчовими та кулінарними якостями.

На основі результатів досліджень запропоновано норми внесення мінеральних добрив і мікробіологічних препаратів діазофіту і фосфороентерину при вирощуванні сортів картоплі Повінь і Ольвія на чорноземах Центрального Лісостепу України.

Результати досліджень апробовано у виробничих умовах і впроваджено в господарствах (Іллінецьке науково-дослідне господарство ВДАУ, ТОВ “Оберіг – Агро”) Іллінецького району Вінницької області на площі 20 га.

Особистий внесок здобувача. Дисертанту особисто належить розробка програми досліджень, закладання польових дослідів, проведення фенологічних спостережень, основних біохімічних аналізів бульб картоплі, узагальнення результатів експериментальних досліджень та статистична обробка даних обліку врожайності, біометричних і біохімічних аналізів, якими визначається харчова та кулінарна їх цінність. У визначенні вмісту в бульбах білка та незамінних амінокислот особиста участь дисертанта становила 80%. Проведені автором дослідження та узагальнення отриманого фактичного матеріалу стали основою дисертаційної роботи.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи доповідались на засіданнях кафедри ботаніки та фізіології рослин Білоцерківського державного аграрного університету (2004-2006 рр.), на науковій конференції молодих вчених, докторантів і аспірантів “Наукові пошуки молоді на початку ХХІ століття” (Біла Церква, 2004 р.); на науково-практичній конференції “Новітні технології в рослинництві” (Біла Церква, 2005 р.); на ХІХ науковій конференції студентів та магістрів “Напрями досліджень в аграрній науці: стан та перспективи” (Вінниця, 2005 р.); на ІV Міжнародній науковій конференції “Корми і кормовий білок” (Вінниця, 2006).

Публікації. За темою дисертації опубліковано п’ять наукових праць у фахових виданнях.

Обсяг та структура дисертації. Дисертаційну роботу викладено на 149 сторінках машинописного тексту, містить 28 таблиць, 6 рисунків, 4 додатки. Список використаних літературних джерел включає 208 найменувань, у тому числі 24 латиницею.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

РОЗДІЛ 1. СПОСОБИ ОПТИМІЗАЦІЇ ТА РЕГУЛЮВАННЯ БІОЛОГІЧНИХ

ОСОБЛИВОСТЕЙ, ФОТОСИНТЕТИЧНОГО АПАРАТУ,

ПРОДУКТИВНОСТІ РОСЛИН КАРТОПЛІ (огляд літератури)

У розділі висвітлено аналіз наукових публікацій з біології рослин картоплі, значення сорту у формуванні її фотосинтетичної діяльності, продуктивності, реакції сортів на рівні мінерального живлення і роль мікробіологічних препаратів у рості та розвитку рослин.

Визначено недостатньо вивчені питання впливу окремих ендогенних та екзогенних факторів, у тому числі мінеральних добрив та мікробіологічних препаратів і їх поєднаної дії на продуктивність сортів картоплі, занесених до Реєстру сортів рослин України. Обґрунтована необхідність їх подальшого дослідження.

РОЗДІЛ 2. ОБ’ЄКТИ, МЕТОДИ ТА УМОВИ ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Дослідження проводились у польовій сівозміні дослідного поля Іллінецького науково-дослідного господарства ВДАУ протягом 2003 – 2005 рр. з таким чергуванням культур: однорічні трави, озима пшениця, картопля, горох, озима пшениця, ячмінь з підсівом багаторічних бобових трав, багаторічні бобові трави, озима пшениця, цукрові буряки, кукурудза на зерно. Грунт сівозміни – чорнозем типовий глибокий малогумусний карбонатний легкосуглинистий. Вміст гумусу в орному шарі 3,2-3,5% (за методом Тюріна); сума поглинутих основ – 21,4 мг·екв.; гідролітична кислотність в шарі 0,20 см – 1,5-2,1; 30-40 см – 0,75-1,35 мг·екв. на 100 г грунту; рН сольової витяжки – 6,7; вміст в орному шарі рухомих сполук фосфору – 7,6-9,4 мг і калію – 6,1–7,3 мг (за методом Чирікова); нітратного азоту–4,9-6,5 мг (колориметрично з дисульфофеноловою кислотою) на 100 г грунту. Глибина залягання грунтових вод – 10-12 м.

Погодні умови в період вегетації рослин у роки проведення досліджень були різними, як за кількістю атмосферних опадів та їх розподілом в окремі місяці, так і за температурою. При середній багаторічній кількості опадів за квітень – серпень 318,6 мм, у 2003 році випало 270,8 мм, у 2004 році – 494,6 і у 2005 році – 318,3 мм. Сума багаторічних середньомісячних температур за період вегетації рослин становила 74,8°С, у 2003 році – 81,7°С, у 2004 році – 74,6°С, і в 2005 році – 80,7°С.

Польові досліди проводилися згідно методичних рекомендацій з картоплярства та рослинництва (Методические рекомендации по проведению исследований с картофелем, 1983; Методичні рекомендації щодо проведення досліджень з картоплею, 2002).

Об’єктом досліджень були рослини картоплі сортів: Повінь (ранньостиглий) і Ольвія (середньопізній), які вирощувались на фоні різних норм мінеральних добрив і обробки бульб мікробіологічними препаратами за такою схемою досліду: 1. Без добрив (контроль); 2. Обробка бульб діазофітом; 3. Обробка бульб фосфороентерином; 4. N60 P60 K60; 5. N60 P60 K60 + обробка бульб діазофітом; 6. N60 P60 K60 + обробка бульб фосфороентерином; 7. N90 P90 K90; 8. N90 P90 K90 + обробка бульб діазофітом; 9. N90 P90 K90 + обробка бульб фосфороентерином; 10. N120 P120 K120.

Дослід закладався методом розщеплених ділянок. Розмір ділянки під добривами: 1) загальна – 73,5 м2; 2) облікова – 50,4 м2. Розмір ділянки під сортом: 1) загальна – 36,7 м2; 2) облікова – 25,2 м2.

Для удобрення використовували нітроамофоску (17 : 17 : 17). Її вносили під передпосадкову культивацію. Мікробіологічні препарати: діазофіт і фосфороентерин (ФМБ 32-3). Садивні бульби обробляли шляхом обприскування бульб водним розчином кожного препарату з розрахунку 10 літрів води на гектарну норму посадки.

Садивні бульби – еліта, густота садіння – 50 тис. бульб на 1 гектар. Площа живлення 70 х 28 см. Маса садивної бульби 60-80 грамів. Садіння проводилось в 2003, 2004 і 2005 рр. з 05.04 по 23.04.

Агротехніка вирощування картоплі загальноприйнята для зони Лісостепу України.

Фенологічні спостереження та біометричні виміри включали початок (15%) та масові (75%) сходи, висоту рослин та початок відмирання рослин, листковий індекс і загальну площу листків. Фізіологічні, агрохімічні, біометричні та біохімічні аналізи проводили за загальноприйнятими в наукових дослідженнях методами: вміст нітратного азоту в грунті – колориметрично з дисульфофеноловою кислотою, рухомих форм фосфору і обмінного калію – за методом Чирікова, площу листків ваговим методом – за А.А. Ничипоровичем, чисту продуктивність фотосинтезу – за формулою Кідда-Веста-Брігса, вміст сухих речовин у бульбах – методом висушування наважки до постійної маси в сушильній шафі при температурі 102-105°С, вміст крохмалю за методом Еверса, смакові якості бульб – за методикою Державного сортовипробування (2001 р.), ферментативне та неферментативне потемніння м’якуша бульб – колориметрично за спеціальною п’ятибальною шкалою, вміст вітаміну С – за методом Прокошева, вміст нітратного азоту в бульбах – рН-метром за допомогою іон селективного електрода; вміст сирого протеїну, білка загальних та незамінних амінокислот – на інфрачервоному аналізаторі якості харчових продуктів марки 4500. Статистичну обробку даних обліку урожаю – методом дисперсійного аналізу (Доспехов Б. А., 1979), економічну оцінку – за методами З.І. Гризенкова, (1980), О.К. Медведовський, П.І. Іваненко, (1990).

РОЗДІЛ 3. РІСТ ТА РОЗВИТОК РОСЛИН ЗАЛЕЖНО ВІД УМОВ

ВИРОЩУВАННЯ КАРТОПЛІ СОРТІВ ПОВІНЬ ТА ОЛЬВІЯ

В наших дослідах вміст рухомих форм азоту, фосфору та калію в орному шарі грунту (0-20 см), при збільшенні норм внесених мінеральних добрив, відповідно зростав і був найвищим у варіанті з максимальною нормою N120 P120 K120. Так, на початку масових сходів рослин вміст нітратного азоту в середньому за три роки у варіанті без добрив становив 5,7-6,0, фосфору 8,4-8,5 і калію 6,7 мг/100г грунту, а на фоні N120 P120 K120 відповідно 6,8-6,9, 10,5-10,6 та 8,4 мг/100г грунту.

Висота рослин корелювала з вмістом поживних речовин у грунті. На фоні N60 P60 K60 рослини в середньому за три роки на початку бутонізації були вищими, ніж у варіанті без добрив залежно від сорту на 7-10 см, на фоні N90P90K90 – на 12-15 см і на фоні N120 P120 K120 – на 15-18 см. Аналогічна закономірність збереглася і на період цвітіння рослин.

На період цвітіння вміст нітратного азоту в орному шарі під сортом Ольвія був нижчим, ніж під сортом Повінь і становив в середньому за три роки на агрохімічному фоні N120 P120 K120 5,4, фосфору 7,3 і калію 6,2 мг/100 г грунту, а під сортом Повінь відповідно – 5,5, 7,4 і 7,0 мг/100 г грунту.

Залежно від застосування діазофіту висота рослин збільшилась в середньому за три роки на початку бутонізації на 4-5 см, а від фосфороентерину – на 3 см; а на період цвітіння відповідно – на 3-5 і 3-4 см. При поєднанні дії добрив та мікробіологічних препаратів приріст рослин був інтенсивнішим, ніж від дії цих факторів окремо. Найпомітнішою комплексна дія добрив і мікробіологічних препаратів на ріст рослин сортів картоплі була на фоні добрив N60 P60 K60.

Основним фотосинтезуючим органом рослин є листки, тому дуже важливо забезпечити такі умови для росту і розвитку рослин, щоб площа листків була оптимальною і якомога довше підтримувалась на такому рівні (табл. 1).

В наших дослідженнях найбільшу фотосинтезуючу поверхню листків забезпечило внесення мінеральних добрив у нормі N120P120K120.

Активніше площа листків формувалась за більш сприятливого за погодними умовами 2005 року. Наприклад, якщо у найменш сприятливому 2003 році площа листків у сорту Повінь у контрольному варіанті досліду становила 35 тис. м2/га, то у 2005 році 39 тис. м2/га і в сорту Ольвія відповідно 33 та 40 тис. м2/га.

Під дією мікробіологічних препаратів площа листків на період цвітіння рослин залежно від сорту зростала в середньому за три роки на 2-3 тис. м2/га, а в поєднанні їх з добривами у нормі N60 P60 K60 – на 2-3 тис. м2/га, та на 1-2 тис. м2/га – при нормі добрив N90P90K90. Але, найвища, близька до оптимальної, площа листків формувалася на фоні N120 P120 K120 у обох сортів – 45 та 46 тис. м2/га.

Для формування листкового індексу важливе значення має і кількість стебел у рослин. Більшою кількістю стебел характеризувався сорт Ольвія – 4,9 шт., в середньому за три роки, тоді як сорт Повінь – 4,5 шт. Під впливом максимальної норми добрив кількість стебел у названих сортів досягала в середньому за три роки відповідно 5,8 і 5,5 шт.

На показник чистої продуктивності фотосинтезу мали вплив норми добрив, а погодні умови та застосування мікробіологічних препаратів практично зміну цього показника не викликали і в обох сортів чиста продуктивність фотосинтезу виражалась близькими величинами. Так, в середньому за три роки чиста продуктивність фотосинтезу сорту Ольвія у варіанті без добрив становила 7,9 г/м2 добу, а сорту Повінь – 7,8 г/м2 добу.

Таблиця 1

Вплив умов вирощування на площу листків картоплі у фазі цвітіння, тис.м2/га

Варіант досліду | 2003 р. | 2004 р. | 2005 р. | Середнє за три роки | ± до контролю

Повінь

Без добрив (контроль) | 35 | 32 | 39 | 35 | 0

Діазофіт | 37 | 34 | 44 | 38 | + 3

Фосфороентерин | 36 | 33 | 43 | 37 | + 2

N60 P60 K60 | 39 | 37 | 45 | 40 | + 5

N60 P60 K60 + діазофіт | 40 | 38 | 51 | 43 | + 8

N60 P60 K60+фосфороентерин | 39 | 37 | 50 | 42 | + 7

N90 P90 K90 | 42 | 39 | 48 | 43 | + 8

N90 P90 K90+ діазофіт | 43 | 39 | 50 | 44 | + 9

N90 P90 K90+фосфороентерин | 42 | 38 | 49 | 43 | + 8

N120 P120 K120 | 44 | 40 | 51 | 45 | + 10

НІР 0,95 | 2 | 2 | 2

Ольвія

Без добрив (контроль) | 33 | 35 | 40 | 36 | 0

Діазофіт | 36 | 39 | 43 | 39 | + 3

Фосфороентерин | 35 | 38 | 42 | 38 | + 2

N60 P60 K60 | 38 | 41 | 45 | 41 | + 5

N60 P60 K60 + діазофіт | 40 | 43 | 48 | 44 | + 8

N60 P60 K60+фосфороентерин | 32 | 42 | 47 | 43 | + 7

N90 P90 K90 | 41 | 45 | 47 | 44 | + 8

N90 P90 K90+ діазофіт | 41 | 46 | 50 | 46 | + 10

N90 P90 K90+фосфороентерин | 40 | 45 | 49 | 45 | + 9

N120 P120 K120 | 43 | 46 | 50 | 46 | + 10

НІР 0,95 | 2 | 2 | 2

Представлені в табл.2 дані свідчать, що при збільшенні норм добрив листковий індекс рослин зростав, а чиста продуктивність фотосинтезу обох сортів помітно зменшувалася. Найбільш рельєфно цей процес виражений на фоні N120 P120 K120.

Не дивлячись на таке зменшення показника чистої продуктивності фотосинтезу, добова продуктивність фотосинтезу на 1 га посіву досягала максимального значення саме на цьому

Таблиця 2

Продуктивність фотосинтезу картоплі у фенофазу цвітіння залежно від умов вирощування, середнє за 2003 – 2005 рр.

Варіант досліду | Чиста продуктивність фотосинтезу (сухої речовини, г/м2 листкової поверхні за добу) | Листковий індекс,

м2/м2 | Продуктивність фотосинтезу, кг/га сухої речовини за добу

Повінь

Без добрив (контроль) | 7,8 | 3,5 | 273

Діазофіт | 7,6 | 3,8 | 289

Фосфороентерин | 7,6 | 3,7 | 281

N60 P60 K60 | 7,5 | 4,0 | 300

N60 P60 K60 + діазофіт | 7,4 | 4,3 | 318

N60 P60 K60 + фосфороентерин | 7,4 | 4,2 | 311

N90 P90 K90 | 7,3 | 4,3 | 314

N90 P90 K90 + діазофіт | 7,2 | 4,4 | 317

N90 P90 K90 +фосфороентерин | 7,2 | 4,3 | 310

N120 P120 K120 | 7,1 | 4,5 | 320

Ольвія

Без добрив (контроль) | 7,9 | 3,6 | 284

Діазофіт | 7,8 | 3,9 | 304

Фосфороентерин | 7,8 | 3,8 | 296

N60 P60 K60 | 7,7 | 4,1 | 316

N60 P60 K60 + діазофіт | 7,6 | 4,4 | 334

N60 P60 K60 + фосфороентерин | 7,6 | 4,3 | 327

N90 P90 K90 | 7,4 | 4,4 | 326

N90 P90 K90 + діазофіт | 7,4 | 4,6 | 340

N90 P90 K90 + фосфороентерин | 7,4 | 4,5 | 333

N120 P120 K120 | 7,3 | 4,6 | 336

варіанті досліду внаслідок значно більшого листкового індексу.

За комплексної дії добрив і мікробіологічних препаратів добова продуктивність фотосинтезу також помітно зростала. Важливе значення мав сорт картоплі. Вища продуктивність фотосинтезу в середньому за три роки відмічена у сорту Ольвія. Відповідно вища кінцева врожайність бульб була у сорту Ольвія, ніж у сорту Повінь.

РОЗДІЛ 4. УРОЖАЙНІСТЬ КАРТОПЛІ ЗАЛЕЖНО ВІД ЗАСТОСУВАННЯ

МІКРОБІОЛОГІЧНИХ ПРЕПАРАТІВ ТА МІНЕРАЛЬНОГО

ЖИВЛЕННЯ В РІЗНІ ЗА ПОГОДНИМИ УМОВАМИ РОКИ

Формування врожайності картоплі проявляється через дію внутрішніх та зовнішніх агроекологічних факторів на елементи структури врожаю – кількість бульб під рослиною та середню масу однієї бульби. Показники елементів структури урожайності можуть зазнавати змін залежно від сорту і добрив.

В умовах наших дослідів більше бульб під рослиною в середньому за три роки формувалося у сорту Повінь (8,6 шт), тоді як у сорту Ольвія – 7,4 шт.

Підвищення агрохімічного фону супроводжувалось збільшенням кількості бульб під рослиною і було максимальним у варіанті досліду з найвищою нормою добрив (N120 P120 K120) у сорту Повінь – 9,7 шт, і сорту Ольвія – 8,3 шт. Вплив мікробіологічних препаратів на цей показник елемента структури врожаю був незначним і не перевищував в середньому за три роки 0,1-0,2 шт.

Середня маса бульби за три роки досліджень була дещо більшою у сорту Повінь – 94 г, тоді як у сорту Ольвія – 91 г. Приріст середньої за три роки маси бульби від внесення максимальної норми добрив N120 P120 K120 становив залежно від сорту картоплі 8-10 г, у сприятливому за гідротермічним коефіцієнтом 2005 році – 10-11 г, а від обробки мікробіологічними препаратами – 2-5 г.

Кращі показники елементів структури врожаю обох сортів картоплі формувались на фоні N120 P120 K120 у 2005 році з гідротермічним коефіцієнтом 1,3. Саме такі умови вирощування забезпечували найкращу реалізацію потенціальної можливості кожного сорту картоплі, а отже, і найвищу урожайність (табл. 3).

Ефективність застосування мікробіологічних препаратів була меншою і залежала від норм добрив, на фоні яких їх застосовували. Приріст врожаю від діазофіту на ділянках без добрив у сорту Повінь склав у середньому за три роки – 24 ц/га, при використанні фосфороентерину – 16 ц/га, а в сорту Ольвія відповідно – 24 і 18 ц/га.

При сумісному застосуванні діазофіту з мінеральними добривами у нормі N60P60K60, у ранньостиглого сорту Повінь приріст урожайності склав у середньому за три роки 78 ц/га, а при обробці фосфороентерином – 72 ц/га, при підвищенні фону до N90P90K90 – відповідно 86 ц/га і 84 ц/га при НІР 0,95 12 – 13 ц/га, тобто був практично однаковим за обробки різними мікробіологічними препаратами. У середньопізнього сорту Ольвія приріст урожайності бульб на вказаних фонах при застосуванні діазофіту і фосфороентерину становив відповідно 73 і 68 ц/га та 94 і 89 ц/га при НІР 0,95 11 – 13 ц/га. Отже, ефективність мікробіологічних препаратів і для цього сорту була високою на обох фонах.

Таблиця 3

Урожайність сортів картоплі залежно від умов вирощування, ц/га

Варіант досліду | 2003 р. | 2004 р. | 2005 р. | Середнє за три роки

Повінь

Без добрив (контроль) | 191 | 177 | 200 | 189

Діазофіт | 214 | 210 | 214 | 213

Фосфороентерин | 209 | 201 | 205 | 205

N60 P60 K60 | 240 | 226 | 251 | 239

N60 P60 K60 + діазофіт | 269 | 260 | 271 | 267

N60 P60 K60 + фосфороентерин | 262 | 254 | 267 | 261

N90 P90 K90 | 271 | 261 | 284 | 272

N90 P90 K90 + діазофіт | 275 | 263 | 288 | 275

N90 P90 K90+фосфороентерин | 273 | 261 | 285 | 273

N120 P120 K120 | 295 | 289 | 309 | 298

НІР 0,95 | 12 | 13 | 12

Ольвія

Без добрив (контроль) | 183 | 221 | 217 | 207

Діазофіт | 208 | 252 | 233 | 231

Фосфороентерин | 203 | 246 | 226 | 225

N60 P60 K60 | 230 | 260 | 276 | 255

N60 P60 K60 + діазофіт | 256 | 292 | 292 | 280

N60 P60 K60 + фосфороентерин | 246 | 289 | 290 | 275

N90 P90 K90 | 272 | 317 | 320 | 303

N90 P90 K90 + діазофіт | 271 | 312 | 319 | 301

N90 P90 K90 +фосфороентерин | 272 | 306 | 309 | 296

N120 P120 K120 | 302 | 349 | 351 | 334

НІР 0,95 | 13 | 11 | 12

Найефективнішим для обох сортів при сумісному застосуванні мінеральних добрив і мікробіологічних препаратів у середньому за три роки виявився фон N60P60K60.

РОЗДІЛ 5. БІОХІМІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЯКОСТІ КАРТОПЛІ

ЗАЛЕЖНО ВІД СОРТУ ТА УМОВ ВИРОЩУВАННЯ

Загальним орієнтовним критерієм харчової якості картоплі може бути вміст сухих речовин у бульбах.

Вміст сухих речовин у бульбах сортів картоплі був близьким і становив в середньому за три роки у сорту Ольвії 23,8 %, а у сорту Повінь – 23,6 %. При збільшенні норм добрив вміст сухих речовин у бульбах зменшувався, особливо у варіанті з максимальною нормою добрив.

У сорту Повінь вміст сухих речовин на максимальному агрохімічному фоні зменшився в середньому за три роки на 1,6 %, а в сорту Ольвія – на 1,0 %. Мікробіологічні препарати не мали суттєвого впливу на вміст сухих речовин у

бульбах картоплі, при застосуванні в комплексі з мінеральними добривами, та без них.

Між сухими речовинами та крохмалем у бульбах картоплі існує тісний зв'язок. Бульби, що містять високу кількість сухих речовин, характеризуються і вищою крохмалистістю. Це залежить і від біологічних особливостей сорту, і від умов вирощування картоплі. Усі агротехнічні заходи і погодні умови, що суттєво впливають на вміст сухих речовин, аналогічно впливали і на вміст крохмалю в бульбах (табл. 4).

Проте окремі сорти можуть мати відхилення від названої закономірності. Так, у сорту Повінь вміст крохмалю в середньому за три роки був істотно менший, ніж у сорту Ольвія, і складав 16,0 % і 17,1 % при НІР 0,95 0,2-0,3 %, а вміст сухих речовин у бульбах відповідно – 23,6 % і 23,8 %, при НІР 0,95 0,5%. Під впливом умов вирощування вміст крохмалю змінювався аналогічно вмісту сухих речовин. Так, на фоні N120 P120 K120 вміст крохмалю в бульбах картоплі був меншим на 0,8-0,9 %, ніж на варіанті без добрив, при НІР 0,95 0,2-0,3 %.

Обробка садивних бульб мікробіологічними препаратами не супроводжувалася зменшенням вмісту крохмалю в обох сортів картоплі, а сумісне застосування як діазофіту, так і фосфороентерину з мінеральними добривами сприяло зменшенню вмісту крохмалю залежно від сорту картоплі в середньому за три роки на 0,4-0,9%.

Збір сухих речовин і крохмалю з одиниці площі посіву залежав від вмісту їх у бульбах та урожайності картоплі, яка в свою чергу залежала від умов вирощування і продуктивності сорту.

Таблиця 4

Вміст крохмалю в бульбах картоплі залежно від добрив, мікробіологічних

препаратів та їх комплексної дії, %

Варіант досліду | 2003р. | 2004р. | 2005р. | Середнє за три роки

вміст | ± до контролю

Повінь

Без добрив (контроль) | 16,0 | 16,2 | 15,9 | 16,0 | -

Діазофіт | 15,9 | 16,1 | 15,8 | 15,9– | 0,1

Фосфороентерин | 15,9 | 16,1 | 15,8 | 15,9– | 0,1

N60 P60 K60 | 15,7 | 15,9 | 15,6 | 15,7– | 0,3

N60 P60 K60 + діазофіт | 15,4 | 15,8 | 15,4 | 15,5– | 0,5

N60 P60 K60 + фосфороентерин | 15,4 | 15,8 | 15,5 | 15,6– | 0,4

N90 P90 K90 | 15,4 | 15,8 | 15,4 | 15,5– | 0,5

N90 P90 K90 + діазофіт | 15,5 | 15,8 | 15,5 | 15,6– | 0,4

N90 P90 K90 + фосфороентерин | 15,4 | 15,7 | 15,3 | 15,5– | 0,5

N120 P120 K120 | 15,1 | 15,5 | 15,0 | 15,2– | 0,8

НІР 0,95 | 0,3 | 0,3 | 0,3

Ольвія

Без добрив (контроль) | 17,6 | 17,0 | 16,8 | 17,1 | -

Діазофіт | 17,5 | 16,8 | 16,7 | 17,0– | 0,1

Фосфороентерин | 17,4 | 16,8 | 16,7 | 17,0– | 0,1

N60 P60 K60 | 17,2 | 16,6 | 16,4 | 16,7– | 0,4

N60 P60 K60 + діазофіт | 17,0 | 16,7 | 16,3 | 16,7– | 0,4

N60 P60 K60 +фосфороентерин | 17,0 | 16,6 | 16,3 | 16,6– | 0,5

N90 P90 K90 | 16,9 | 16,4 | 16,2 | 16,5– | 0,6

N90 P90 K90 + діазофіт | 16,8 | 16,4 | 16,0 | 16,4– | 0,7

N90 P90 K90 +фосфороентерин | 16,7 | 16,2 | 15,8 | 16,2– | 0,9

N120 P120 K120 | 16,6 | 16,1 | 15,9 | 16,2– | 0,9

НІР 0,95 | 0,3 | 0,3 | 0,2

При збільшенні норм мінеральних добрив вміст сухих речовин у бульбах поступово зменшувався, але збір їх з гектара збільшувався і був максимальним у варіанті N120P120K120 (рис. 2).

Рис. 2. Збір сухих речовин залежно від умов вирощування картоплі, ц/га

Варіант досліду: 1 – Без добрив (контроль); 2. діазофіт; 3. фосфороентерин; 4.60P60K60; 5. N60P60K60 + діазофіт; 6. N60P60K60 + фосфороентерин; 7.90P90K90; 8.90P90K90 + діазофіт; 9.90P90K90 + фосфороентерин; 10.120P120K120.

Важливе значення належить особливостям сорту. Вищий збір сухих речовин у середньому за три роки відмічено у сорту Ольвія – 49,2 ц/га проти 44,6 ц/га у сорту Повінь. Збір сухих речовин від застосування мікробіологічних препаратів збільшувався в середньому за три роки на 2,4-4,9 ц/га.

Збір крохмалю з одного гектара змінювався аналогічно збору сухої речовини (рис. 3).

Як в окремі роки, так і в середньому за три роки найбільший збір крохмалю був за максимальної у досліді норми добрив. У сорту Повінь він становив у середньому за три роки 45,2 ц/га, а в сорту Ольвія – 54,0 ц/га.

Продукти сільськогосподарського виробництва є важливим джерелом білка для людини. Білок картоплі є повноціннішим, ніж білки інших рослин, оскільки він багатий на лізин і лейцин, а кількість інших амінокислот відповідає потребі організму людини. Вміст білка залежить від біологічних особливостей сорту. Проте під впливом екологічних факторів він має значну мінливість як в межах одного сорту, так і між окремими сортами. Дещо вищим вмістом білка характеризувався сорт Ольвія – 6,9% проти 6,8 % у сорту Повінь.

Рис. 3. Збір крохмалю залежно від умов вирощування картоплі, ц/га

Варіант досліду: 1. Без добрив (контроль); 2. Діазофіт; 3. Фосфороентерин; 4.60P60K60; 5.60P60K60 + діазофіт; 6.60P60K60 + фосфороентерин; 7.90P90K90; 8.90P90K90 + діазофіт; 9.90P90K90 +фосфороентерин; 10.120P120K120.

Найбільший вплив на зміну вмісту білка в картоплі мав рівень агрохімічного фону. Тому, максимальний вміст його був за норми добрив N120 P120 K120 і становив у середньому за три роки у сорту Повінь 7,4 % і в сорту Ольвія – 8,0 %.

Погодні умови періоду вегетації рослин, а також застосування мікробіологічних препаратів мали незначний вплив на вміст білка сортів картоплі.

Збір білка з одного гектару був найбільшим у варіанті N120 P120 K120 і становив в середньому за три роки у сорту Повінь 4,8 ц/га і сорту Ольвія – 6,1 ц/га. Позитивний вплив на збір білка мали мікробіологічні препарати, особливо при комплексній дії їх з добривами (рис. 4).

Рис. 4. Збір білка залежно від сорту і умов вирощування картоплі, ц/га

Варіант досліду: 1. Без добрив (контроль); 2. Діазофіт; 3. Фосфороентерин; 4.60P60K60; 5.60P60K60 + діазофіт; 6.60P60K60 + фосфороентерин; 7.90P90K90; 8.90P90K90 + діазофіт; 9.90P90K90 + фосфороентерин; 10.120P120K120.

Сорти картоплі різняться між собою також за якісним складом білків. Дуже важливо, що до складу білків входять усі біологічно незамінні амінокислоти, що не синтезуються організмом людини. Дещо більша кількість незамінних амінокислот була виявлена у сорту Ольвія – 51,2%, проти 50,1% у сорту Повінь.

Найвищий вміст незамінних амінокислот у бульбах картоплі спостерігався в середньому за три роки при сумісному застосуванні мінеральних добрив і мікробіологічних препаратів (табл. 5).

Зокрема у сорту Повінь найвищий вміст незамінних амінокислот спостерігався при застосуванні діазофіту на фоні N60P60K60. Сумісне застосування мінеральних добрив з фосфороентерином не призводило до підвищення вмісту незамінних амінокислот порівняно з одними мінеральними добривами. Сорт Ольвія більш краще реагував на сумісне застосування добрив і мікробіологічних препаратів і найвищий вміст 3,6 та 3,5% на суху речовину спостерігався на фоні N60P60K60. Подальше підвищення агрохімічного фону одночасно з застосуванням мікробіологічних препаратів не сприяло підвищенню вмісту незамінних амінокислот в бульбах картоплі.

Таблиця 5

Вміст незамінних амінокислот у бульбах картоплі залежно від умов вирощування, % на суху речовину

Варіант досліду | 2003р. | 2004р. | 2005р. | Середнє за

три роки

Повінь

Без добрив (контроль) | 2,6 | 2,6 | 2,6 | 2,6

Діазофіт | 2,9 | 2,8 | 2,8 | 2,8

Фосфороентерин | 2,8 | 2,8 | 2,7 | 2,8

N60 P60 K60 | 3,1 | 3,2 | 3,3 | 3,2

N60 P60 K60 + діазофіт | 3,4 | 3,5 | 3,5 | 3,5

N60 P60 K60+фосфороентерин | 3,1 | 3,1 | 3,1 | 3,1

N90 P90 K90 | 3,2 | 3,2 | 3,2 | 3,2

N90 P90 K90+ діазофіт | 3,3 | 3,2 | 3,3 | 3,3

N90 P90 K90+фосфороентерин | 3,3 | 3,2 | 3,2 | 3,2

N120 P120 K120 | 3,2 | 3,3 | 3,3 | 3,3

Ольвія

Без добрив (контроль) | 2,8 | 2,8 | 2,9 | 2,8

Діазофіт | 3,0 | 3,0 | 3,1 | 3,0

Фосфороентерин | 2,9 | 2,9 | 2,8 | 2,9

N60 P60 K60 | 3,2 | 3,2 | 3,2 | 3,2

N60 P60 K60 + діазофіт | 3,7 | 3,6 | 3,5 | 3,6

N60 P60 K60+фосфороентерин | 3,4 | 3,5 | 3,5 | 3,5

N90 P90 K90 | 3,4 | 3,4 | 3,5 | 3,4

N90 P90 K90+ діазофіт | 3,5 | 3,6 | 3,6 | 3,6

N90 P90 K90+фосфороентерин | 3,4 | 3,5 | 3,5 | 3,5

N120 P120 K120 | 3,5 | 3,5 | 3,6 | 3,5

Якість картоплі значно залежить від вмісту в бульбах вітаміну С (аскорбінової кислоти). Дещо вищий вміст цього вітаміну спостерігався в середньому за три роки у сорту Ольвія – 19,2 мг%, проти 18,1мг% у сорту Повінь. У сорту Повінь вміст вітаміну С в бульбах картоплі у 2004 році на варіанті без добрив становив 18,5 мг %, а в умовах 2003 року – 17,8 мг %, у сорту Ольвія відповідно в 2005 році 19,9 мг % і в 2003 році – 18,6 мг %.

Сумісне застосування мікробіологічних препаратів з мінеральними добривами дещо зменшувало негативну дію добрив на накопичення вітаміну С в бульбах картоплі, оскільки безпосередній вплив добрив виявляв тенденцію до зменшення його вмісту в бульбах сортів картоплі.

Важливим критерієм якості продовольчої картоплі є вміст нітратів у бульбах. В середньому за три роки бульби картоплі за вмістом нітратів були придатними для споживання: Повінь – 45 мг/кг і Ольвія – 39 мг/кг сирої маси бульб. Під впливом добрив кількість NО3- на максимальному агрохімічному фоні збільшувалась на 53-57 мг/кг сирої маси бульб, однак це не призвело до перевищення гранично допустимої концентрації. Погодні умови і мікробіологічні препарати не мали суттєвого впливу на вміст NО3- в бульбах картоплі.

Кращі смакові якості мають варені бульби сорту Ольвія – 6,8 бала проти 6,7 бала у сорту Повінь. З підвищенням агрохімічного фону смак картоплі поступово погіршувався і був найгіршим у бульб з варіанту N120 P120 K120 в обох сортів картоплі: у сорту Ольвія він зменшився на 1,3 бала і в сорту Повінь на 1,1 бала. Мікробіологічні препарати не мали суттєвого впливу на смакові якості варених бульб.

Потемніння бульб теж є сортовою ознакою. Сорти картоплі Повінь і Ольвія не схильні