СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ УРОЖАЙНОСТИ КАРТОФЕЛЯ Российский патент 2024 года по МПК A01G22/25 A01B79/02 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способу обогащения почвы при возделывании картофеля.

Картофелеводство - традиционная отрасль сельского хозяйства, прочно стоящая на втором месте после зерновых культур. Однако из основных причин низкоэффективного отечественного картофелеводства является существенное отставание России от мирового агротехнологического прогресса.

Известно, что в земледелии важнейшим и основными средствами производства являются почва, обладающая плодородием. Под плодородием почвы понимают ее способность служить культурным растениям средой обитания, источником обеспечения земными факторами жизни.

Требования картофеля к почве и ее плодородию связаны с его биологическими особенностями: относительно слабо развитой корневой системой и формированием столонов клубней в почве. Лучшими, для картофеля являются рыхлые почвы с хорошей воздухопроницаемостью, небольшой влажностью и водопроницаемыми горизонтами.

В России имеющиеся ресурсы соломы значительно превышают объемы ее реального фактического применения, т.е. существует потенциальные возможности увеличения объемов ее использования в качестве удобрения без удаления с поля, что является наиболее экологически экономически целесообразным способом утилизации отходов растениеводства. За счет возврата растительных остатков можно в значительной мере компенсировать восполнить вынос из почвы элементов питания.

В ряде высокоразвитых агропромышленных странах, с целью повышения продуктивности животноводства и снижения себестоимости продукции, пристальное внимание уделяется зернобобовой культуре - люпину, зерно которогоявляется компонентов кормовых смесей с высоким содержанием незаменимых смесей с высоким содержанием незаменимых аминокислот и белка в целом (Серая Т.М., Мезенцева Е.Г. и др. Продуктивность люпина узколистного на дерново-подзолистой супесчаной почве//Почвоведение и агрохимия. 2011. №1 (46). С. 192-201).

Люпин рекомендуется в биологизированных севооборотах, часто в качестве предшественника картофеля, как средоулучшающая культура накапливающая азот и улучшающая плодородие почвы. Кроме того, люпин формирует около 30 ц/га соломы, которая характеризуется более узким соотношением азота к углероду, чем солома злаковых культур и может использоваться на удобрение без компенсирующих добавок (Новиков М.Н. Ведущая культура в системе биолагизации земледелия //Аграрный вестник Верхневолжья. 2019. №3(28). С. 41-47).

Люпин также используется в качестве сидерального удобрения. Однако практически отсутствуют экспериментальные данные о влиянии на плодородие почв и продуктивность культур, о размерах поступления фитомассы и элементов питания с растительными остатками люпина, остающимися на поле после уборки зерна.

Послеуборочные растительные остатки являются прямым источником легкодоступного углерода и азота для микробной деятельности, поэтому дополнительное их поступление в пахотный слой может в значительной степени оказать влияние на численность, биомассу и активность почвенного микробного сообщества.

Известен способ возделывания картофеля на орошаемых землях, предусматривающий обработку почвы, внесение органоминеральных удобрений, нарезание гребней, осуществляют одновременно чизельным рабочим органом с наклонными стойками, снабженными отвалами и тукопроводами; в качестве органоминеральных удобрений используют смесь из соломы, минеральные удобрения и каменноугольной золы, минеральные калийные и фосфорные удобрения вносят один раз - осенью, а минеральные азотные удобрения вносят в виде аммиачной селитры из расчета 15 кг/га 1 т соломы; соотношение компонентов смеси - солома, минеральные удобрения и каменноугольная зола - составляет 2,3:3,3, соответственно; внесение смеси в почву осуществляют из расчета 60 т/га (Патент RU №2354095, А01В 79/02 от 10.05.2009).

К недостаткам описанного способа, несмотря на декларируемую возможность получения клубней картофеля различных сортов до 60 т/га относятся низкая эффективность использования минеральных удобрений, вносимых большими дозами N₁₈₀P₁₄₀K₂₇₀ кг д.в./га и органических удобрений нормой 40-60 т/га, а также отсутствует способ расширения разнообразия возможностей в виде измельченной соломы белого люпина однолетнего с поступившим в почву элементов питания, т.е. влияние послеуборочных остатков на биологическое состояние дерново-подзолистой почвы для стимуляции возделываемого картофеля.

Известен способ выращивания картофеля в двухпольном севообороте, включающий размещения картофеля по предшественникам, обработку почвы с заделкой корневых остатков предшественника, внесение минеральных удобрений, нарезку гребней, посадку в гребни, междурядные обработка и борьбу с сорняками, предуборочное удаление ботвы и уборку клубней, при котором для посадки берут семенной картофель ранних сортов по срокам вегетации 90-105 дней, а его выращивание проводят в двухпольном интенсивном севообороте, включающем: однолетние травы - поукосно озимая рожь; озимая рожь - поукосно, картофель - зябь, причем в качестве предшественника картофелю используют ранние сорта озимой ржи, проводят 10-15 августа после уборки однолетних трав без дополнительного внесения органических удобрений, при этом озимую рожь убирают в фазе выхода в трубку на зеленую массу при высоком срезе 12-15 см с заделкой оставшейся стерни и корневой системы ржи вспашкой на 20-25 см, на 10-15 см за 3-5 дней перед посадкой картофеля в гребни, которую проводят 10-15 июня, а убирают картофель в сентябре; предуборочное удаление ботвы проводят механическим измельчителем и разбрасыванием по полю, а после уборки картофеля проводят зяблевую вспашку (Патент RU № 2349068, А01В 79/08 от 20.10.2009).

К недостаткам описанного способа выращивания картофеля в двухпольном севообороте относятся то, что однолетние травы, озимая рожь и внесение N₉₀P₉₀K₉₀ не могут обеспечить получение высоких и устойчивых урожаев картофеля, а также отсутствует способ расширения разнообразия возможностей обеспечивающих оптимальный выбор способа установить размеры и соотношение отчуждаемой растительной продукции (зерна) и возвращаемых в почву растительных остатков люпина однолетнего, количество поступающих в почву элементов питания, влияниепослеуборочных остатков на биологическое состояние дерново-подзолистой почвы и урожайности картофеля. Люпин является высокостебельной бобовой культурой с высоким содержанием незаменимых аминокислот и белка в целом.

Известен способ капельного орошения раннего картофеля в условиях Республики Башкортостан, при котором в период вегетации картофеля поддерживают режим орошения 85-90 и 85-95% НВ и вносят расчетные дозы удобрений на планируемую урожайность 30 и 40 т/га клубней раннего картофеля сорта Ред Скарлетт (см. статью А.Д. Андрианов, Д.А. Андрианов. Капельное орошение картофеля //Мелиорация и водное хозяйство.- 2008. - С. 37-39).

К недостаткам описанного способа капельного орошения сорта Ред Скарлетт раннего срока созревания относятся низкая урожайность клубней (30-40 т/га) при потенциальной возможности сорта 80-100 т/га товарных клубней. Последнее вызвано не тяжелыми метеорологическими условиями Республики Башкортостан, а неправильным режимом минерального питания, а также отсутствует способ расширения разнообразия возможностей обеспечивающих установление размеров и соотношение отчуждаемой растительной продукции (зерна) и возвращаемых в почву растительных остатков люпина однолетнего, количество поступающих в почву элементов питания, влияние послеуборочных остатков на биологическое состояние дерново-подзолистой почвы и ее урожайность - люпин, зерно которого является ценным компонентом кормовых смесей с высоким содержанием незаменимых аминокислот и белка в целом.

Известен способ обогащения почвы при возделывании сельскохозяйственных культур, включающий внесение в почву органических и минеральных удобрений. В качестве органических удобрений используют солому и озимый сидерат, при этом измельченную солому в количестве 5 т/га заделывают дисковыми боронами на глубину 10-12 см осенью и высевают озимый сидерат, который весной при накоплении зеленой массы 8 т/га заделывают в почву дисковыми боронами на глубину 8-10 см, и проводят вспашку на глубину 20-22 см, а затем вносят минеральные удобрения (N₄₈P₄₈K₄₈) на глубину 6-8 см под предпосевную культивацию (Патент RU №2185047, А01С 21/00 от 20.07.2002).

Недостатком этого способа является то, что внесение осенью органического удобрения в виде измельченной соломы злаковых культур, требует компенсирующих добавок азота. Роль предлагаемого люпина, используемого в качестве сидерального удобрения, показывает в практике, что еще отсутствуют экспериментальные данные о влиянии послеуборочных остатков однолетнего люпина, выращиваемого на зерно, на плодородие почв и продуктивность культуры, а также отсутствует информация по экспериментальным данным о размерах поступления фитомассы и элементов питания с послеуборочными остаткам люпина, соответственно отсутствует достаточная информация о химическом и биомассе створок бобов люпина. Поэтому, в отличие от основной продукции зерновых культур по сравнению с однолетним люпином, а значит и возможность разложения соломы люпина к моменту посева.

Известен способ подготовки почвенной зоны под развитие картофеля, включающий нарезку гребней, внесение удобрений в гребень, последующую посадку картофеля, при этом нарезку гребней производят на меньшую высоту относительно традиционным, и посадку картофеля осуществляют в основной горизонт обработанного почвенного слоя, увеличивая глубину посадки клубней, кроме того, внесение удобрений в почву осуществляется таким образом, чтобы их максимальное содержание было на глубине 25 и 30 см с уменьшением этого содержания к поверхности почвы (Патент RU №2629281, А01В 79/02, А01С 21/00, А01В 49/06, А01В 13/02, А01В 13/14, А01В 33/06 от 28.08.2017).

Недостатком известного способа является то, что хотя нарезку гребней производят на меньшую высоту относительно к традиционным, а посадку картофеля осуществляют в основной горизонт обработанного почвенного слоя, увеличивая глубину посадки клубней, однако проводят внесение удобрений в почву на глубину 25-30 см, поэтому удобрения слабо используются в начальный период развития корневой системы, т.е. в более поздние периоды развития, корневая система краткосрочно использует элементы питания, поскольку в контакт входит лишь незначительная часть корней. Слабое развитие корневой системы в зоне расположения снижает засухоустойчивость растений картофеля, и как следствие наблюдается недостаточная урожайность в системе картофелеводства, в частности, это относится к разной реакции предложенного способа, где для снижения снижение себестоимости продукции связано с применением размельченной соломылюпина однолетнего, являющимся высокостебельной бобовой культуры, с поступлением в почву элементов питания, затем во второй год весной вносят минеральное удобрение.

В целом, анализ известных множества различных способов, реализующих посадочный материал картофеля, оставляет открытым вопрос о более рациональном использовании зеленых угодий, связанных с дальнейшим повышением урожайности картофеля. При этом все более актуальным становится изучение биологических процессов в почве, с точки зрения применения измельченной соломы люпина однолетнего по запашку осенью, а весной применение в небольших дозах минерального удобрения на состояние дерново-подзолистой почвы и урожайность картофеля.

Известен способ выращивания картофеля (взятый за прототип), включающий использование в качестве предшественника зерновую культуру, посеянную по пласту многолетних трав, лущение стерни, вспашку, нарезку гребней осенью, предпосадочную обработку клубней путем прогревания и прорастания клубней на крытых площадках, посадку (Патент RU №2199197, А01В 79/02, A01G 1/00 от 27.02.2003).

В целях ускорения вегетации в технологическом регламенте возделывания картофеля предусматривают предпосевную обработку посадочного материала клубней биостимулятором СИМБИНИТ-УНИВЕРСАЛ в соответствии с купоросом (CaSO₄) - 0,2 г (1 таблетка) и другие препараты. Затем проводят посадку пророщенного картофеля непосредственно пригодного к условиям средней полосы или в условиях ранней весны впервой декаде апреля. Ориентиром служит срок полного оттаивания почвы. А вместо минеральных удобрений и органических удобрений - навоза для получения стабильно высоких урожаев картофеля, рекомендуется комплексной бесхлорное экологически безопасное органическое удобрение пролонгированного действия КОРНЕВАЯ смесь т (или) аналогичного действия КОРНЕПИТАТЕЛЬ КП-100, биологические экологически безопасные иммуностимуляторы роста растений.

Однако в известном способе остается открытым вопрос о более простом и рациональном использовании приемов биологизации земледелия, которые являются весьма актуальными и относятся к введению в севооборот бобовых культур, а именно зернобобовой культуры - люпина, зерно которого является ценным компонентомкормовых смесей с высоким содержанием незаменимых аминокислот и белка. Кроме того, роль люпина хорошо изучена в качестве сидерального удобрения. Однако практически отсутствуют экспериментальные данные о влиянии послеуборочных остатков однолетнего люпина, выращиваемого на зерно, на плодородие почв и продуктивность культур. После уборки люпина однолетнего на 1 т зерна остается до 2,3 т послеуборочных остатков (63,4-69,8% от общей надземной массы), в структуре которых 31-37% составляют створки бобов. Заделка их в почву позволяет возвратить в биологический круговорот 32-38% азота, 39% фосфора, 73-74% калия от общего выноса. Внесение в пахотный слой дерново-подзолистой супесчаной почвы послеуборочных остатков люпина обеспечивает создание благоприятных условий для почвенного микробиома амилолитических, целлюлозолитических микроорганизмов, снижению биомассы, увеличению урожайности картофеля на 12-14 ц/га.

Технический результат - повышение плодородия почвы, урожайности картофеля и качества клубней при возвращении в почву растительных остатков соломы и створок бобов, люпина однолетнего на дерново-подзолистой почве.

Технический результат достигается тем, что в способе повышения урожайности картофеля, используют в качестве удобрения органическое вещество, питательные элементы в севообороте и осуществляют предуборочную обработку посадок картофеля, в качестве предшественника используют люпин, при этом в качестве органического удобрения используют измельченную солому люпина размером до 7-12 см в количестве 3 т/га, которую затем равномерно разбрасывают по полю, заделывают в почву тяжелой дисковой бороной на глубину 10 см, осенью запахивают под зябь на глубину 20 см, согласно изобретения, дополнительно осуществляют поперечное дискование поля, а во второй год весной вносят минеральные удобрения в дозе N₉₀P₉₀K₁₂₀ на глубину 6-8 см под предпосевную культивацию и проводят посадку картофеля в первой декаде мая при достижении физической спелости почвы с густотой 50 тысяч клубней на 1 га.

Кроме того, обработку почвы проводят до и после посадки картофеля.

Отличительными признаками заявленного способа является то, что при повышении урожайности картофеля сорта Скарб в качестве предшественника используют сначала внесение измельченной соломы и створок бобов люпина однолетнего осенью после уборки зерна в дозе 3 т/га, в качестве органо-минерального удобрения.

Солому люпина белого «ДЕГА», измельчают (7-12 см) одновременно с уборкой зерна комбайном САМПО-500 с измельчителем и равномерно распределяют по полю, осуществляют заделку в верхний слой на глубину 10 см дисковой бороной БДТ-3, затем через 2-3 недели проводят зяблевую вспашку плугом ПЛН-3-35 на глубину 20 см. Затем на второй год - весной перед посадкой картофеля проводят культивацию и вносят минеральные удобрения в дозе N₉₀P₉₀K₁₂₀, проводят посадку картофеля с густотой 50 тысяч клубней на 1 га картофелесажалкой ВСМ-4 на глубину 6-8 см.

Таким образом, это в целом влияет на агрономические факторы плодородия, борьбу с сорняками и рыхление почвы. В конечном итоге, удобрения сидерата в виде люпина однолетнего (солома и створки бобов)) обогащает почву органическим веществом и элементами питания (азот, фосфор, калий), особенно органические, что существенным образом влияет на все почвенные режимы. После уборки люпина на 1 т зерна остается до 2,3 т послеуборочных остатков (63,4-69,8% от общей надземной биомассы), в структуре которых 31-37% составляют створки бобов. Заделка их в почву также позволяет возвратить в биологический круговорот 32-38% азота, 39% фосфора, 73-74% калия от общего выноса. Таким образом, внесение в пахотный слой соломы люпина однолетнего на дерново-подзолистой почвы послеуборочных остатков люпина обеспечивает создание благоприятных условий для почвенного микробиома и способствует увеличению численности аммонифицирующих амилолитических, целлюлозолитических микроорганизмов, снижению коэффициентов минерализации и олиготрофности, росту микробной биомассы, увеличению урожайности картофеля на 12-14 ц/га.

Таким образом, изложенное выше сведения свидетельствуют, что представленное изобретение обладает заявленными свойствами, и совокупностью отличительных признаков описываемого способа, что обеспечивает достижение указанного результата.

В результате проведенного анализа уровня техники технологии возделывания картофеля на основе биологизации земледелия в условиях Владимирской области надерново-подзолистой почвы, характеризующихся признаками тождественным всем существенным признакам заявляемого изобретения, не обнаружен, следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «новизна».

Дополнительный поиск известных решений показал, что заявленное изобретение является для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку подобраны новые условия, обеспечивающие стимуляцию выращиваемых растений высокоурожайного сорта картофеля. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию, «изобретательский уровень».

Для подтверждения технических результатов проведены экспериментальные полевые работы по изучению плодородия почвы, что выражено в содержание гумуса и его состава по вариантам: 1. Контроль (без удобрений); 2. N₉₀P₉₀K₁₂₀ - фон; 3. Фон+солома люпина 3 т/га; 4. Солома люпина 3 т/га.

Таким образом, в технологическом аспекте - это факторы биологизации технологии возделывания картофеля - использования люпина однолетнего в качестве удобрения сидерализации.

Заявленный способ в большей степени учитывает влияния соломы люпина на микробное сообщество и влияния растительных остатков на биологическое состояние почв, способствует улучшение пищевого режима почвы, ее способность служить культурным растениям средой обитания, источником и посредником в обеспечении земными факторами жизни, т.е. биологические особенности культуры почвы, новых элементов индустриализации.

Минеральные удобрения также ускоряют разложение поживных остатков, что способствует формированию гумуса.

Объектом исследования принят сорт картофеля «Скарб».

Сорт - «Скарб» - сорт среднепоздний, стойкий к заболеванию, неприхотливый в уходе. Картофель Скарб был выведен в Беларуси. В 2002 году сорт включен в Госреестр по Северо-Западному и Центральному районам. Кусты компактные, средней высоты. Оченькрепкие и формируются из толстых побегов. На стеблях появляются немного зеленой листвы темного окраса, овально-удлиненной формы, с гладкими краями.

Клубни полностью созревают за 80-90 дней после появления всходов. Они отличаются превосходным вкусом, при варке не темнеют, не развариваются. Кожура светло-золотистая, очень гладкая, ровная. Глазки мелкие, расположены равномерно и не глубокие. Клубни довольно крупные, желтоватые, овально-округлой формы, выровненные, массой 150-250 гр. С одного растения можно получить от 12 до 18 отличных корнеплодов. Средняя масса одного клубня достигает до 200 грамм. С одного гектара получают 50-60 т урожая. Нежная, однородная, ярко-желтая. Содержание крахмала не более 17%. Имеет не глубокую посадку. Устойчив к засухе.

Показатели урожайности нам будут конкретно показаны ниже по исследованиям на дерново-подзолистой почвы Владимирской области за 2022-2023 годы.

Пример 1. Как уже отмечалось выше, схема полевого опыта включала четыре варианта. Для выращивания картофеля, предшественником был люпин однолетний виде сидеранта. Севооборот зернопропашной: озимая пшеница-люпин-картофель-ячмень-однолетние. Схема опыта включает варианты с внесением минеральных удобрений ежегодно перед посевом культур, соломы зерновых и зернобобовых культур севооборота (озимой пшеницы, люпина и ячменя, осенью после уборки по 3 т/га, а также сочетание соломы и минеральных удобрений). Исследования проводили в агроценозах люпина белого (Lupinus dlbus.L), картофель сорт «Скарб».

Пример 2. На контрольных делянках осенью при уборке зернобобового предшественника солому измельчали (до 7-12 см) одновременно с уборкой зерна комбайном САМИПО-500 с измельчителем и равномерно распределяли по делянкам опыта, почву обрабатывали на глубину 20 см дисковой тяжелой бороной БДТ-3, затем через 2-3 недели осенью проводят вспашку на глубину 20 см плугом ПЛН-3-35,затем поперечное дискование поля.

Пример 3. Отличается от примера 2 тем, что весной в почву под предпосевную культивацию вносят минеральные удобрения N₉₀P₉₀K₁₂₀ на глубину 6-8 см, затем производят посадку картофеля. При этом при варианте Фон+солома люпина 3 т/гаурожай картофеля в среднем за 2022-2023 гг. составил 183 ц/га в сравнении с контролем (см. таблицу 3).

Исследования проводили в полевом опыте, заложенном в 2022-2023 гг. на опытном поле Всероссийского НИИ органических удобрений и торфа - филиал ФГБН «Верхневолжский ФАНЦ». Почва - дерново-подзолистая супесчаная, подстилаемая моренным суглинком.

Почва для опытов характеризовалась следующими агрохимическими показателями: pH_RCl - 4,6-4,9; подвижный фосфор - 0,52-0,67%; обменный калий - 83-99 мг/кг почвы; С_орг - 0,52-0,67%.

Агротехника соответствовала зональным рекомендациям, к которой относится Владимирская область.

Повторность опытов четырехкратная. Опыт поставлен методом рендоминизированных повторений. Общая площадь делянки 42 м².

Метод учета сплошной, со всей учетной площади делянки. Методом дробного учета определяли биологический урожай картофеля и его структуру.

Статическую погрешность проводили методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову (1985) с использованием компьютера.

Расчет баланса гумуса в почве под картофелем проводили по методике предложенной A.M. Лыковым (Попов П.Д. т др. 1987).

Учет массы и структуры надземной биомассы люпина (зерна, соломы, створок бобов) проводили в пробных снопах, отобранных непосредственно перед уборкой.

В растительных образцах определяли содержание основных элементов питания: азота, фосфора, калия по соответствующим ГОСТам.

Образцы почвы для проведения анализа отбирали тростевым буром (0-20 см), готовили смешанные образцы из 20-30 индивидуальных проб с каждой делянки (42 м²).

Биологическое состояние почвы оценивали по следующим показателям: численность микроорганизмов, относящихся к различным экологотрафическим группам, учитывали на твердых питательных средах: аммонифицирующих на мясо-пептоном агаре (МПА); амилолитических - на крахмало-амиачном агаре (КАА); целлюлозолитических - на среде Гечинсона; содержание микробной биомассы (С_мик) определяли методом регидратации - экстракции. Микробиологические анализы выполняли в свежих образцах с пересчетом данных на сухую почву.

Коэффициенты олиготрофности (Колит), рассчитывали как отношение численности микроорганизмов, выросших на КАА, к численности микроорганизмов, учтенных посевом МПА.

В опыте внесение минеральных удобрений и органических удобрений оказывает влияние не только на агрохимические факторы плодородие. Удобрения, особенно органические, существенным образом влияют на все почвенные режимы, изменяя среду обитания растений, что отражается на их росте и развитии, а в конечном итоге - на величину урожая.

Результаты проведенных исследований общей надземной биомассы люпина (зерно, солома-стерня, створки бобов) варьировали от 30,1 ц/га на фоне минеральных удобрений до 36,9 ц/га при многолетнем внесении соломы без минеральных удобрений. В структуре надземной биомассы люпина доля основной товарной продукции (зерно) составила 30-37%, соломы и стерни - 31-37%, створок бобов - 31-36% (фиг. 1).

Соотношение соломы к зерну люпина сорта белого «Дега» составило 1,37. Коэффициент пересчета зерна люпина в побочную продукцию при урожайности меньше 20 ц/га составляет от 0,8 до 1,21 т. С учетом массы створок бобов это соотношение значительно увеличилось до 1,73-2,31 т.

Таким образом, экспериментально было установлено, что культура как люпин однолетний, составляет на 1 т зерна суммарно (солома, стерня, створки бобов) до 2,31 т растительных остатков.

Анализ химического состава люпина в опыте показал, что самым высоким содержанием азота характеризовалась зерно от 5,61 до 5,98%, в послеуборочных остатках содержалось от 1,87 до 2,99% (в соломе) и 0,79-0,99% азота (в створах бобов).

Послеуборочные остатки отличались высоким содержанием калия, которое составило 1,03-1,61% в соломе и 1,24-1,43% в створках бобов. Суммарный вынос элементов питания с урожаем люпина составил: азота - 78,1-117,7; фосфора - 14,0-20; калия - 34,9-43,6 кг/га.

В таблице 1 приведено содержание и вынос элементов питания урожаем люпина.

С соломой люпина в почву поступило 19,4-32,6 кг азота; 2,7-3,6 фосфора; 10,7-16,4 кг калия. Если еще дополнительно в составе побочной продукции учитывать створки бобов люпина, масса которых составила с массой соломы, то суммарный возврат в почву элементов питания составила 29-45 кг азота; 5,4-8,2 кг фосфора; 25,7-32 кг калия, или, соответственно, 32-38; 39; 73-74% от общего укоса.

Послеуборочные растительные остатки являются прямым источником биологически доступного углевода и азота для микробной деятельности, поэтомудополнительное их поступление в пахотный слой может в значительной степени оказать влияние на численность биомассу и активность почвенного микробиоза.

Методы управления и агротехнологии, которые обеспечивают высокие темпы входа экзогенного углерода в почву, в т.ч. за счет возврата послеуборочных растительных остатков, являющихся трофическим и энергетическим источником, «горячими точками» для микробного населения, создают условия для сохранения и роста микробной биомассы.

Проведенными исследованиями установлено, что оставление и заделка в почву послеуборочных остатков сельскохозяйственных культур, являющихся источником биологически активного органического вещества и питательных элементов для почвенной микрофлоры, способствует оптимизации биологического состояния почв.

По сравнению со злаковыми, зернобобовые культуры характеризуются более высоким соотношением C:N в соломе, которое находится в пределах 40-55, что более благоприятно для почвенных микроорганизмов.

В почве органическое вещество и питательные элементы распределены гетерогенно, и одновременно сосуществуют микроорганизмы с различной требовательностью к источникам питания и энергии. Таким образом, это зависит от запасов легкодоступного органического вещества.

Проведенные исследования показали, что включение в севооборот промежуточной культуры люпина однолетнего, выращиваемой после уборки озимой пшеницы на внесение соломы люпина на варианте без минеральных удобрений создало благоприятные условия для роста почвенных микроорганизмов, в наибольшей степени аммонифицирующих со целлюлозоразлагающих, и сопровождалось увеличением численности этих групп по отношению к контролю (без удобрения) в 1,34 т 1,41 раза, соответственно.

В таблице 2 приведена численность микроорганизмов на дерново-подзолистой почве (слой 0-20 см), среднее за 2022-2023 годы.

Данные таблицы 2, свидетельствуют о том, что в проведенные годы исследований максимальными значениями характеризовался вариант с внесением соломы люпина на фоне минеральных удобрений, причем наиболее существенно (в 1,59 раза). Численность при этом увеличилась и целлюлозолитических микроорганизмов.

Следует отметить, что внесение в почву свежего органического вещества способствовало увеличению численности (заделывали в верхний слой 10 см почвы дисковой бороной, затем через 2-3 недели запахивали плугом ПЛН-3-35 при зяблевой вспашке глубиной 20 см), не только зимогенной, но и олиготрофной группы.

Исследования по коэффициентам минерализации (K_м) были наиболее высокими 2,3 и 2,19 в вариантах в сравнении с контролем (без удобрений) и в сравнении с NPK, обедненных свежим органическим веществом (табл. 2).

В вариантах с заделкой соломы люпина этот показатель заметно снизился до 1,35 за счет более высокой численности аммонификсатора, что свидетельствует об изменении направленности микробиологических процессов в сторону синтеза гумуса.

Экспериментально доказано, что 80-90% гумусовых веществ почвы состоит из остатков микробных клеток и продуктов микробного метаболизма.

Анализ содержания микробного углерода (С_мик) в почве опыта показал, что минимальным значением этого показателя за два срока отбора (всходы и после уборки картофеля) - 378 280 мг/кг почвы - характеризовался вариант контроль (без удобрений).

При внесении минеральных удобрений содержание С_мик увеличилось на 61-78 мг/кг (16-28%), при заделке соломы люпина в комбинации с минеральными удобрениями на 139-157 мг/кг (37-56%).

Внесение соломы люпина без добавления минеральных удобрений сопровождалось ростом содержания микробной биомассы в почве на 71-50 мг/кг (19-18%) (фиг. 2).

Изучаемые варианты эффективности для различных климатических условий и типов почв показывают, что получаемые результаты могут друг от друга отличаться о влиянии соломы на урожайность.

Результатами исследований опытов установлено, что величина урожайности картофеля без удобрений составила 105 ц/га, прибавка от минеральных удобрений +54 ц/га.

В таблице 3 приведена урожайность картофеля, среднее за 2022-2023 гг.

Исследования показали, что заделка послеуборочных остатков зернобобового предшественника (люпин), обеспечивает возврат в почву 70% от суммарного выноса элементов питания, способствует увеличению урожайности картофеля на 24 ц/га на фоне минеральных удобрений и на 12 ц/га по отношению к контролю (без удобрений).

Кроме того, после уборки люпина однолетнего на 1 т зерна остается до 2,3 т послеуборочных остатков (63,4-69,8% от общей подземной биомассы), в структуре которых 31-37% составляют створки бобов. Заделка их в почву также позволяет возвратить в биологический круговорот 32-38% азота, 39% фосфора, 73-74% калия от общего выноса.

Таким образом, для описанных четырех вариантов опытов по возделыванию картофеля сорта люпина «Дега» в севообороте целесообразно использовать внесение в пахотный слой дерново-подзолистой супесчаной почвы послеуборочные остатки люпина и создание благоприятных условий для почвенного микробиоза, что способствует увеличению численности аммонифицирующих, амиполитических, целлюлозолитических микроорганизмов, снижению коэффициентов минерализации и олиготрофности, росту микробной биомассы, увеличению урожайности картофеля на 12-24 ц/га, кроме того, удобрения позволяют улучшит плодородие почвы и повысить урожай экологического безопасного.

Разработанный способ универсален по своему применению, так как он учитывает важные, но нестабильные показатели: содержание питательных веществ в соломе и ее объем (урожайность). Каждый год в соломе содержится разное количество углерода и азота, поэтому дозы компенсионного азота можно определить только на основе ее химического анализа. Применение заявленного способа позволит значительно сократить расходы на внесение минеральных удобрений, при этом гарантировано обогащается пахотный слой почвы органическим веществом (солома люпина) и, как следствие, повышается урожайность сельскохозяйственных культур.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к способу обогащения почвы при возделывании картофеля. В способе в качестве удобрения используют органическое вещество, питательные элементы в севообороте и осуществляют предуборочную обработку посадок картофеля. В качестве предшественника используют люпин. В качестве органического удобрения используют измельченную солому люпина размером до 7-12 см в количестве 3 т/га, которую затем равномерно разбрасывают по полю, заделывают в почву тяжелой дисковой бороной на глубину 10 см, осенью запахивают под зябь на глубину 20 см. Дополнительно осуществляют поперечное дискование поля, а во второй год весной вносят минеральные удобрения в дозе N₉₀P₉₀K₁₂₀ на глубину 6-8 см под предпосевную культивацию и проводят посадку картофеля в первой декаде мая при достижении физической спелости почвы с густотой 50 тысяч клубней на 1 га. Способ обеспечивает повышение плодородия почвы, урожайности картофеля и качества клубней при возвращении в почву растительных остатков соломы и створок бобов люпина однолетнего. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 3 табл., 3 пр.

1. Способ повышения урожайности картофеля, в котором используют в качестве удобрения органическое вещество, питательные элементы в севообороте и осуществляют предуборочную обработку посадок картофеля, в качестве предшественника используют люпин, при этом в качестве органического удобрения используют измельченную солому люпина размером до 7-12 см в количестве 3 т/га, которую затем равномерно разбрасывают по полю, заделывают в почву тяжелой дисковой бороной на глубину 10 см, осенью запахивают под зябь на глубину 20 см, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют поперечное дискование поля, а во второй год весной вносят минеральные удобрения в дозе N₉₀P₉₀K₁₂₀ на глубину 6-8 см под предпосевную культивацию и проводят посадку картофеля в первой декаде мая при достижении физической спелости почвы с густотой 50 тысяч клубней на 1 га.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обработку почвы проводят до и после посадки картофеля.