Многие ученые отмечают неприхотливость и пластичность культуры топинамбура

Введение

Рассматривается сравнительная продуктивность топинамбура сорта Скороспелка при возделывании его по 2-м технологиям: с посадкой в гребень с междурядьями 70 см и в гладкую поверхность с междурядьями 75 см с послепосадочным формированием гребней и использованием зарубежных машин, на разных фонах минерального питания и густотой посадки 40 и 50 тыс. растений на 1 га.

Разработка новых приемов и технологий возделывания сельскохозяйственных культур является важным условием повышения урожайности и качества получаемой продукции. Топинамбур – культура с уникальными свойствами, имеющая ценный химический состав надземной части и клубней, которые содержат все незаменимые аминокислоты (лейцин, триозин, лизин, валин, трифтофан, метионин и другие) и органические кислоты (лимонная, молочная, аскорбиновая, фумаровая и другие) [1, 3, 4, 5]. Многие ученые отмечают неприхотливость и пластичность культуры топинамбура. Несмотря на это он хорошо отзывается на внесение органических и минеральных удобрений, подготовку почвы, сроки и способы посадки, а также сильно реагирует на изменения агрометеорологических условий вегетационного периода [1, 3, 5, 6, 7]. В течение многих лет (с 1990 г.) Тверская государственная сельскохозяйственная академия проводит комплексные исследования по изучению культуры топинамбура. Вместе с тем создание сырьевых зон для промышленной переработки требует уточнения технологии возделывания применительно к конкретному сорту с использованием различных комплексов машин.

Объекты и методы.

В связи с этим была поставлена цель – изучить особенности формирование урожайности топинамбура при возделывании его по 2-м технологиям на разных фонах удобрений с густотой посадки 40 и 50 тыс./га.

Исследования проводили в 2006-2008 гг. в полевых опытах, заложенных на выводном поле севооборота кафедры растениеводства Тверской ГСХА. Объектом исследования был сорт клубневого направления – Скороспелка (авторы сорта – Г.В. Устименко-Бакумовский и З.И. Усанова). Почва опытного участка - дерново-среднеподзолистая остаточно карбонатная глееватая на морене, супесчаная по гранулометрическому составу, средне окультуренная, осушена закрытым дренажом. До закладки опыта в почве содержалось (мг/кг): азота легкогидролизуемого 64-137 (по Корнфилду); фосфора 158-321 и калия 58-167 (по Кирсанову), рНkcl – 6,3-6,6.

В опыте изучали факторы: А – технологии возделывания: 1 – обычная (гребневая) технология с шириной междурядий 70 см; 2 – западноевропейская (названа условно) с шириной междурядий 75 см; В – фон минерального питания: 1 – контроль, без удобрения; 2 – органическое удобрение (навоз) – 100 т/га; 3 – органическое удобрение (навоз) – 100 т/га, сбалансированное по содержанию К2О; С – густота стояния: 1 – 50 тыс. и 2 – 40 тыс. растений на 1 га.

Повторность опыта пятикратная, расположение делянок рендомизированное. Общая площадь опыта 0,35 га, учетная площадь делянки - 54 м2. В опытах соблюдали рекомендованные приемы по подготовке почвы, внесению удобрений, посадке и уходу. Большая часть работ была механизирована.

По 1-й (гребневой) технологии использовали отечественные сельскохозяйственные машины: трактор МТЗ-82, плуг ПЛН-3-35, разбрасыватель органических удобрений ПРТ-7, культиватор КПС-4, культиватор-окучник КОН-2,8А, сажалка СКН-4; по 2-й (западноевропейской) технологии посадку проводили в гладкую поверхность картофелесажалкой "Хассия", послепосадочное формирование гребней – гребнеобразователем РНВХ, который обеспечивает более рыхлое состояние почвы в гребнях в сравнении с технологией 1.

Погодные условия в годы исследований существенно отличались. За вегетационный период топинамбура (от посадки до осеннего учета урожая 10-12 октября) в 2006 г. общая сумма осадков составила 421 мм (норма 353 мм). Избыточно влажными были 3-я декада мая и 1-я декада июня, когда выпало 276 и 200% осадков от нормы. Во время клубнеобразования отмечался засушливый период, когда выпало 43 мм осадков при норме 120 мм (30%). Общая сумма температур составила 2252оС (норма 2041оС). В 2007 г. общая сумма осадков за вегетацию составила 336 мм (норма 353 мм), общая сумма температур – 2318оС (на 277оС больше нормы). 2008 г. характеризовался холодной и влажной весной, за вегетационный период выпало 457 мм осадков (на 104 мм больше нормы), сумма температур была близка к норме и составила 2034оС.

Результаты исследования.

Технологии и погодные условия оказали влияние на прохождение фаз развития топинамбура. В зависимости от обеспеченности теплом полные всходы отмечены на 13-21 день от посадки. Между технологиями разница в наступлении фаз развития: всходы, образование столонов, клубней составляла от 1 до 3 дней в пользу технологии с междурядьями 70 см. Это объясняется лучшими температурным и световыми режимами при посадке в предварительно нарезанные гребни, по сравнению с посадкой на ровной поверхности с последующим формированием гребней в виде трапеции. В условиях влажного и более холодного вегетационного периода 2008 г. топинамбур отставал в развитии от обычных лет ровно на 1 месяц, когда бутонизация была отмечена 28 августа, а цветение 8-10 сентября. В связи с этим период от посадки до цветения в 2008 г. оказался самым длинным за все годы исследований с культурой топинамбура в условиях Тверской области и составил 105-116 дней, что положительно сказалось на урожае ботвы и отрицательно на урожае клубней.

Рост растений в высоту слабо зависит от технологии возделывания. Так, в 2006 г. в среднем за первые 2 месяца вегетации (55 дней) суточный прирост растений в высоту составил 1,8-2,4 см. В период максимального роста (с 28 июля по 8 августа) суточные приросты по 1 технологии в контроле возросли до 4,5 см, при внесении органических удобрений - до 3,8 см, по 2-ой технологии – соответственно до 4,0 и 3,8 см. В 2007 г. в первые 1,5 месяца вегетации суточный прирост растений в высоту по отечественной технологии в среднем по вариантам равнялся 1,1-1,3 см, по западноевропейской - 1,5-1,9 см. Максимальный суточный прирост наблюдался в первой декаде августа: по 1-ой технологии – 3,3-3,7 см, по 2-ой – 3,8-4,2 см. В этом году посадка топинамбура с междурядьями 75 см способствовала более интенсивному росту растений. Так, к концу вегетации растения в вариантах 2-ой технологии были выше, чем в 1-ой: в контроле на 37-43 см, при внесении органики на 39-44 см, органики совместно с калийными удобрениями на 43-48 см. Это положительно сказалось на урожае надземной массы. В 2008 г. в первые 1,5 месяца вегетации прирост растений в высоту по 1-ой технологии составил 0,7-1,1 см, по второй – 0,4-0,8 см. В период максимума (1 декада августа) он достиг в вариантах 1-ой технологии 6,9-8,4 см, 2-ой – 6,6-8,4 см. Более ранняя посадка топинамбура в 2008 г. увеличила высоту растений в сравнении с другими годами: в контроле на 10-15 см, при внесении удобрений – 15-18 см.

В среднем за годы исследований технология возделывания, удобрения и густота стояния оказали существенное влияние на габитус растений, побегообразование и облиственность главного стебля (табл.1). Возделывание по технологии – 2 с гладкой посадкой и шириной междурядий 75 см увеличивает высоту растений на 10,3 см, число побегов на 0,3 шт., но снижает облиственность главного стебля – количество листьев уменьшается на 3,5 шт., на 1 лист приходится 4,62 см стебля, вместо 4,04 см по технологии 1.

Таблица 1

Габитус растения топинамбура сорта Скороспелка при разных вариантах технологий возделывания, среднее за 3 года

Внесение 100 т/га навоза увеличивает высоту растения по технологии-1 при разной густоте на 4,5-4,8 см, а по технологии-2 на 0-3.3 см, при добавлении KCl к навозу эти показатели возрастают соответственно по технологиям до 6,5-8,2 и 7,0-8,0 см. Побегообразование и облиственность главного стебля изменяются в меньшей степени, чем высота растений.

Снижение густоты стояния с 50 до 40 тыс.шт./га уменьшает высоту растений по обеим технологиям: по технологии-1 в контроле на 10,2 см, по навозу на 9,9 см, по навозу+ KCl на 11,9 см, по технологии-2 соответственно на 5,6; 1,9 и 4,5 см. Анализ урожайности (табл.2) показывает, что на её формирование наибольшее влияние оказывают погодные условия вегетационного периода, затем удобрения и густота стояния, а также изучаемые технологии возделывания, хотя в меньшей степени, чем изучаемые приемы. Во влажные теплые годы (2006) накапливаются более высокие, практически, равные урожаи, как ботвы, так и клубней. В теплые годы с дефицитом влаги (2007) сорт Скороспелка при невысоких урожаях надземной массы (70-155 ц/га) формирует более высокие урожаи клубней (до 355 ц/га). Во влажные холодные годы (2008) в общем сборе биомассы преимущественно имеет ботва. Так, на более высоком фоне (навоз+ KCl) на долю ботвы приходилось по технологии-1 – 72,5%, по технологии-2 – 71,7%. В то время, как в сухой год этот показатель снизился до 25,5 и 32,2%. Общий сбор сырой биомассы с гектара снижается от показателя в нормальный год (560-580 ц) к повышено-влажному холодному (414-425 ц) и к засушливому теплому году (290-370 ц).

Внесение удобрений существенно повышает урожайность топинамбура. Так, внесение 100 т/га навоза увеличивает урожай надземной массы при густоте 50 тыс./га по технологии-1 на 74 ц/га (39,6%), по технологии-2 на 63 ц/га (33,1%), а внесение навоза+ KCl соответственно на 86 ц/га (46,0%) и 75 ц/га (39,5%). Урожай клубней в этом же варианте увеличивается от удобрения навозом по технологии-1 на 22 ц/га (11,3%), по технологии-2 на 58 ц/га (30,4%), от навоза+ KCl соответственно на 53 ц/га (27,2%) и на 77 ц/га (40,3%).

Большую роль в повышении продуктивности топинамбура играет густота стояния. Уменьшение её с 50 до 40 тыс./га снижает сборы с гектара как надземной массы, так и клубней. Так, в среднем за сопоставимые 2 года в варианте с внесением навоза урожай ботвы снизился на 60 ц/га (24,8%), клубней на 24 ц/га (12,6%), а по технологии-2 соответственно на 61 ц/га (18,4%) и 62 ц/га (27,2%).

Таблица 2

Урожайность топинамбура в зависимости от технологии возделывания, фона удобрения и густоты стояния, ц/га

НСР05 26,3 30,8 51,1 24,6 68,7 24,2

НСР05 по А 15,2 15,4 25,6 14,2 34,4 12,1

НСР05 по В 18,6 21,8 36,1 17,4 48,6 17,1

Технология в целом, в среднем по вариантам, оказывает более слабое влияние, чем отдельные факторы. По общему сбору сырой биомассы преимущество имеет технология-2 (прибавка 27 ц/га) за счет повышения сбора в сухой год надземной массы (на 37 ц/га) и клубней (на 43ц/га), благодаря улучшению водного режима почвы.

Заключение

1. В условиях Верхневолжья топинамбур сорта Скороспелка можно возделывать как по технологии-1 с посадкой в предварительно нарезанные гребни с междурядьями 70 см и использованием отечественного комплекса машин, применяемых для возделывания картофеля, так и по технологии-2 с посадкой клубней в гладкую поверхность с междурядьями 75 см с довсходовым формированием гребней и использованием машин западноевропейского производства. Технология-2 имеет преимущество в сухие теплые годы, увеличивает урожайность надземной массы на 47,4%, клубней на 20,3%.

2. Внесение высоких доз навоза сбалансированного по NPK путём добавления калийной соли обеспечивает повышение урожая надземной массы по технологии-1 на 46,0%, по технологии-2 на 39,5%, а клубней соответственно на 27,2% и 40,3%.

3. Уменьшение густоты стояния с 50 до 40 тыс./га снижает урожай надземной массы по технологии-1 на 24,8%, по технологии-2 на 18,4%, а клубней соответственно на 12,6 и 27,2%.

Литература

1. Варламова К.А., Приходько Е.А., Кошелев В.И. Топинамбур в производстве юга Украины // Растительные ресурсы для здоровья человека ( возделывание, переработка, маркетинг) / Матер. 1-ой Межд. науч.-практ. конф. 23-27 сент.2002г. – М.: Типография "Арес". – 2002. - С. 431-435.

2. Зеленков В.Н., Шелпакова И.Р., Заксас Н.П. Минеральный и химический состав различных частей культуры топинамбура // Инновационные технологии и продукты. - Новосибирск, 1999. - Вып.3. - С. 58-67.

3. Королева Ю.С. Удобрение топинамбура при многолетнем использовании плантаций: Дис.канд.с.-х. наук: 06.01.09.,06.01.12. - Тверь, 2009. -210 с.

4. Кочнев Н.К., Калиничева М.В. Топинамбур – биоэнергитическая культура ХХI века. – М.: Типография "Арес", 2002. – 76 с.

5. Пасько Н.М. Топинамбур - биотехнологический потенциал для пищевых, лечебных, технических, кормовых и экологических целей // Инновационные технологии и продукты. – Новосибирск, 1999. – Вып.3. – С. 9-16.

6. Усанова З.И., Осербаев А.К. Технология возделывания земляной груши (топинамбура) сорта Скороспелка, адаптированная к условиям Центрального района России // Матер. 1-ой Межд. науч.-практ. конф. "Растительные ресурсы для здоровья человека (возделывание, переработка, маркетинг)" 23-27 сент. 2002 г. – М.: Типография "Арес". – 2002. – С. 10-11.

7. Усанова З.И. Особенности биологии и технологии возделывания топинамбура. Некоторые итоги инновационной деятельности с топинамбуром за 1955-2006 гг. // Топинамбур и другие инулиносодержащие растения – проблемы возделывания и использования / Матер. 6-й Межд. науч.-практ. конф. 12-14 сент. 2006 г. – Тверь: ТГСХА, 2006. – С. 12-36.