Фосфорне живлення картоплі

Картопля є чи не найважливішою бульбоплідною культурою у світі, вирощування якої приваблює фермерів 125 країн. Щодня більше мільярда людей споживають картоплю у їжу. Тому оптимізація технології її вирощування спонукає науковців і практиків шукати ті важелі, які дозволять досягти економічно обґрунтованої високої врожайності культури з гарними показниками якості.

Важливою складовою системи удобрення картоплі є забезпечення рослин доступними формами NPK на початку та упродовж періоду вегетації. Достатнє живлення впливає не лише на продуктивність і якість картоплі, але і на здатність протистояти негативним впливам зовнішнього середовища, як то шкідники, абіотичні стреси, хвороби.

Навіщо картоплі фосфор?
Особливо важливим елементом технології вирощування картоплі є забезпечення її достатнім фосфорним живленням. Хоча картопля характеризується відносно невисоким виносом Р, але для нормального розвитку потребує присутності доступного фосфору в ґрунті упродовж усього періоду вегетації.
Підтримання достатнього рівня доступного фосфору в ґрунті тривалий час має велике значення, особливо на карбонатних ґрунтах, де ортофосфати швидко зв’язуються катіонами ґрунтового розчину і переходять у малодоступні сполуки.
Рослини картоплі при врожайності 45-55 т/га виносять близько 70-90 кг Р2О5/га. Більшість цієї кількості фосфору поглинається рослинами у період росту бульб, більш ніж через 40 днів після проростання, і продовжується до кінця цього періоду.
На відміну від зернових культур, картопля має менш розвинену кореневу систему, що не дозволяє їй поглинати елементи живлення із великого об’єму ґрунту. Основна частина коренів картоплі концентрується у верхніх шарах ґрунту – 40-60 см; характеризується відносно низькою загальною довжиною (приблизно в 4 рази менша за пшеницю) і невеликою відносною масою кореневих волосків (в середньому 20% загальної маси коренів, порівняно з 30-60% для інших культур). Таким чином, картопля вважається малоефективною щодо поглинання з ґрунту фосфору культурою, і для отримання високого врожаю потребує внесення фосфорних добрив.
Сорт має значення
Сортові особливості картоплі також відіграють значну роль у поглинанні рослинами фосфору. Доведено, що різні сорти картоплі в силу генетичних особливостей по-різному реагують на внесення фосфоровмісних добрив: у дослідженні (Khalid Daoui, R. Mrabet, A. Benbouaza, and E.H. Achbani, 2014) реакція сортів на фосфор різнилась від 10 до 71% приросту врожаю.
Тут відіграють роль два ряди фактів: можливості рослин поглинати елементи живлення з ґрунту та ефективність засвоєння, або здатність рослин реагувати на покращення фосфорного живлення приростом врожаю.
Поглинання фосфору рослинами картоплі залежить від морфологічних і фізіологічних особливостей кореневої системи, оскільки низька рухливість фосфору в ґрунті на перший план виводить здатність коренів швидко рости і охоплювати великий об’єм ґрунту.
Засвоєння фосфору рослинами контролюється характером і інтенсивністю метаболізму рослини, здатністю розподіляти фосфор між різними органами, а також здатністю рослини відкликатись синтезом органічної речовини на внесення фосфору.
На потребу у елементах живлення, а, отже, і на менеджмент добрив великий вплив має тривалість періоду вегетації і група стиглості певного сорту картоплі. Ранньостиглі сорти характеризуються відносно високою потребою в елементах живлення у фази вегетативного росту і ініціації бульб. Отже, більша частка добрив повинна бути внесена на початку сезону, особливо це стосується азоту. Пізньостиглі сорти мають відносно триваліший період поглинання елементів живлення. Тривалість періоду вегетації значною мірою впливає на загальну потребу і динаміку надходження елементів живлення.

Фосфор додає крохмалю
Поряд із врожайністю, достатнє забезпечення рослин картоплі фосфором впливає на вміст і якість крохмалю: підвищується густина желатизованого крохмалю (Jacobsen et al., 1988). Фосфор сприяє підвищенню концентрації аскорбінової кислоти, азоту і білку в бульбах (Klein L.B. et al., 1980), а також може вплинути на текстуру, колір і запах картоплі після кулінарної обробки (Sheard R.W., Johnston G.R., 1985).

Фосфор важливий для росту коренів та розвитку пагонів на початку вегетації, проте дуже важливо забезпечити рослини картоплі фосфором також під час закладки і росту бульб. У фазу ініціації бульб достатнє постачання рослин картоплі фосфором забезпечує формування оптимальної кількості бульб. Фізіологія цього процесу ще достатньо не вивчена, але скоріше за все такий ефект пов’язаний із підвищенням активності ферментів апікальних частин столонів.
Ініціація бульб відбувається переважно через 2-3 тижні після того, як з’явилась половина сходів картоплі, і триває 2-7 днів. Тому для прояву ефекту, фосфорні добрива повинні бути доступні відносно рано у періоді вегетації картоплі.

Своєчасна діагностика
Аналіз ґрунту є основним критерієм для планування фосфорного удобрення картоплі, оскільки фосфорні добрива вносять переважно до або під час посіву культури. Оскільки коренева система картоплі має поверхневе розташування, зразки ґрунту відбирають на глибину до 30 см, восени після збирання попередника або навесні, оскільки фосфор в ґрунті не підлягає значним змінам, як це характерно для нітратів. Для створення можливості порівняння багаторічних результатів, кожного року слід намагатись проводити відбір зразків у один і той самий час. Методика визначення рухомого фосфору в ґрунті залежить від ґрунтових умов.
А на результативність аналізу ґрунту впливає не стільки походження методики (вітчизняна чи західна), скільки досвідченість персоналу лабораторії у інтерпретації отриманого результату.
Рослинна діагностика дозволяє спрогнозувати дефіцит фосфору упродовж періоду вегетації картоплі, а також зробити відповідні коригування у фосфорному живленні у даному і у наступному сезонах. Аналіз рослин рекомендується проводити 3-7 разів за сезон (починаючи з фази ініціації бульб і упродовж усього періоду росту бульбоплодів) для своєчасного виявлення дефіциту і можливості виправлення ситуації без втрат врожайності.

Скільки і коли «годувати»
Норма внесення фосфору залежить від запланованого рівня врожайності картоплі і результатів аналізу ґрунту. За достатнього вмісту рухомого фосфору в ґрунті, програма живлення фосфором базується на компенсації виносу врожаєм бульб. Проте, якщо рівень фосфору в ґрунті знаходиться на достатньому для підтримання здорових рослин рівні, немає необхідності у істотному підвищенні норм фосфору для підтримання зростаючого виносу із ростом врожайності. Збільшення норми необхідне на ґрунтах з дефіцитом фосфору, на легких за гранулометричним складом, на карбонатних ґрунтах, або коли вся норма фосфору вноситься врозкид у порівнянні з локальним внесенням.
Пік споживання рослинами картоплі фосфору припадає на пізню фазу дозрівання, а звідси постає питання, як узгодити час внесення фосфорних добрив із періодом максимального споживання його рослинами. Частіше за все фосфор вносять під картоплю до чи під час посіву. Допосівне внесення фосформісних добрив дозволяє змішати фосфор зі значним шаром ґрунту, де найбільша ймовірність контакту з коренями. Проте, допосівне внесення буде мало ефективним за високого вмісту рухомого фосфору в ґрунті, де потреби рослин у фосфорі можуть бути задоволені лише припосівним добривом. Внесення фосфорних добрив до посіву врозкид може бути ефективним на ґрунтах з низьким і середнім забезпеченням фосфором, та й за умови низької здатності даного ґрунту зв’язувати фосфор.
Якщо фосфорні добрива вносять до посіву під час формування гребнів локальним способом, смуги добрив повинні бути розташовані на 5-10 см нижче за глибину посадки.
Припосівне внесення дозволяє оптимізувати фосфорне живлення рослин на початку вегетації. Дослідження свідчать про високу ефективність припосівного внесення фосфорних добрив під картоплю, навіть за умов високого рівня рухомого фосфору в ґрунті. Справа в тому, що економічно доцільні норми фосфору для картоплі значно вищі, ніж для інших культур.

Якого контакту уникати?
Проте, потрібно уникати внесення добрив у безпосередньому контакті із садивним матеріалом. Стартер може бути внесений з одного або з обох боків від насіння і розташований щонайменше на відстані 5 см в бік (для добрив, що здатні виділяти вільний аміак, – наприклад, діамофос, – слід уникати високих норм внесення або збільшити відстань від насіння, особливо на легких ґрунтах).
Кореневі підживлення фосфорними добривами, що вносяться на поверхню ґрунту, малоефективні в силу дуже низької рухливості фосфору в ґрунті, а механічне заробляння добрив можливе лише на початку вегетації, оскільки у наступні періоди ймовірне травмування коренів. Як варіант, заробляння може бути проведене під час підгортання рослин.
Можливе коригування фосфорного живлення рослин картоплі шляхом проведення позакореневих підживлень. Проте, на ранніх стадіях росту і розвитку, що є критичними щодо забезпеченості фосфором, рослини ще невеликі за розміром, і добрива, внесені позакоренево, у більшості потрапляють на ґрунт, що може значною мірою знизити ефективність заходу.

Позакореневе підживлення рослин фосфором не можна розглядати як заміну кореневому живленню. Для нормального росту і розвитку рослин картоплі, особливо на початку вегетації, необхідно забезпечити наявність доступного фосфору в безпосередній близькості від коренів. Однак, підживлення можуть виявитись ефективними у стресових умовах або за впливу хвороби, що унеможливлюють нормальне поглинання фосфору кореневою системою. При цьому слід пам’ятати, що норми добрив, що можуть бути внесені позакоренево, часто є недостатніми для істотного впливу на врожайність за умови недостатнього ґрунтового живлення.
Ефективним способом внесення фосфору є внесення з поливною водою. Також фосфорні добрива можуть бути внесені на поверхню ґрунту з наступним поливом. Однак, слід пам’ятати, що фосфор дуже повільно рухається в ґрунті, тому ефект від такого заходу буде лише у випадку, коли корені картоплі розташовані поблизу поверхні ґрунту, що відбувається лише після того, як рослинний покрив почне затіняти гребінь.
Таким чином, основними строками внесення фосфорних добрив потрібно розглядати допосівне і припосівне (при цьому, більшість консультантів розбивають норму на дози 80% і 20% відповідно). Коригування фосфорного живлення рослин під час вегетації потрібно розглядати як «крайній випадок», що є економічно обґрунтованим лише за доведеного дефіциту фосфору.
Питання строків внесення фосфорних доб­рив під картоплю досить складне і повинне вирішуватись у кожному окремому випадку. Дослідження (B. Hopkins, J. Ellworth, 2003) довели, що внесення фосфорних добрив під картоплю вроздріб (у декілька строків) часто не має переваг порівняно з внесенням «до та під час посіву», на відміну від азотних добрив.
Вирішити проблему фосфорного живлення картоплі допомагає внесення органічних доб­рив, які містять фосфор у легкодоступній для рослин формі і мають пролонгований характер дії. Внесення бактеріальних препаратів, що містять фосфатмобілізуючі бактерії, також до певної міри здатне покращити умови фосфорного живлення рослин.
Поряд із строком, важливе значення має спосіб внесення фосфорних добрив, оскільки корені рослин повинні прорости в зону вивільнення фосфору із добрива. Внесення добрив безпосередньо в зону розвитку коренів (локальне внесення) підвищує ймовірність того, що корені досягнуть внесених елементів. Саме тому коефіцієнт використання фосфору у перший рік при внесенні врозкид складає 10%, а за локального внесення підвищується до 30-35%.

Тверді або рідкі?
Для правильного менеджменту фосфору важлива також і форма добрива. Переважна більшість сучасних фосформісних добрив містять фосфор у водорозчинній формі, що швидко розчиняється у ґрунтовій волозі і вступає у взаємодію з катіонами (переважно це Ca2+, Al3+, Fe3+), що обмежують його доступність для рослин.
ЖКУ 11-37 є сумішшю орто- і поліфосфатів амонію, здатне забезпечити достатнє фосфорне живлення рослин як на початку вегетації, так і у більш пізні періоди вегетації. Ортофосфати в складі добрива легко доступні для рослин, а фосфор у складі поліфосфатів певний час захищений від зв’язування ґрунтовими катіонами, а після створення в ґрунті сприятливих умов, гідролізує до ортофосфатів, які швидко поглинаються рослинами.
Компанія «ФосАгро-Україна» та кафедра агрохімії НУБіП України у 2016 році провели дослідження з вивчення ефективності використання РКД 11-37 у посівах картоплі столової. Виробничий дослід був закладений у Бориспільському р-ні Київської області на темно-сірому опідзоленому легкосуглинковому ґрунті (характеристика орного шару ґрунту: рН 5,4, вміст гумусу і азоту, що легко гідролізує, – низький, рухомого фосфору – середній і обмінного калію – підвищений).
Попередником картоплі столової сорту Ред Скарлет була пшениця озима. Обробіток ґрунту – безвідвальний (щілювання на 38-40 см). Дослід передбачав вивчення ефективності РКД 11-37 у порівнянні із гранульованим добривом – амофосом (МАР). Норма внесення добрив становила N140P90K180. Азот вносили у вигляді КАС-32 поверхнево суцільним методом з подальшою заробкою. Калій вносили у вигляді МОР на глибину 18-20 см локально комбінованим агрегатом. МАР вносили поверхнево із наступною заробкою комбінованим агрегатом. РКД було внесене на глибину 12-15 см локально по діагоналі до посіву із відстанню між смугами 35-40 см. Контролем був варіант без добрив.
В результаті встановили, що заміна амофосу на еквіваленту за фосфором кількість РКД доз­волила отримати додатково 4 т/га бульб картоплі. Крім того, використання РКД виявилось економічно виправданим заходом, оскільки у цьому варіанті було досягнуто найвищого рівня доходу і найнижчого значення собівартості продукції, що за відносно низьких цін на цю продукцію в Україні є досить значним досягненням.

Для рідкого комплексного добрива властиві усі переваги, характерні для рідких добрив взагалі: логістичні переваги, легкість у роботі з ними, рівномірність внесення, тощо. Усе це позначається на економічних показниках, напряму або опосередковано через економію затрат коштів і праці, а також часу на транспортування, завантаження і внесення.
У варіанті з РКД рослини картоплі позитивно відрізнялись і за зовнішнім виглядом, що особливо помітним було за стресових умов (зокрема, за нестачі вологи і підвищених температур повітря).
Оптимізація фосфорного живлення картоплі столової за використання добрив сприяло змінам у фракційному складі врожаю: частка товарної частини врожаю (бульби розміром більше за 50 мм) зростала з 60% у контролі до 70-75% у варіантах з добривами. Заміна МАР на РКД істотно на цей показник не вплинула, хоча у варіанті з РКД валова врожайність вказаної фракції була більшою, що позначилось на економічних розрахунках.
За показниками якості намітилась тенденція до підвищення вмісту сухої речовини, крохмалю і вітаміну С за заміни амофосу на рідке комплексне добриво.
Таким чином, включення РКД у систему удобрення картоплі дозволяє оптимізувати умови живлення рослин, що позначається на врожайності і економічних показниках вирощування культури. Враховуючи те, що формування бульб обумовлюється поглинальною здатністю кореневої системи, можливо припустити значну роль фосфору у її формуванні, особливо за розміщення його нижче зони формування бульб. А останнього легше досягнути за локального внесення рідкого комплексного добрива.

Ірина Логінова 
к.с.-г.н., науковий консультант «ФосАгро-Україна», доцент кафедри агрохімії НУБіП України
Анатолій Бикін 
д.с.-г.н., професор, завідувач кафедри агрохімії НУБіП України