Динамика содержания подвижного фосфора в почве в вариантах с внесением удобрений аналогична контрольному варианту. Но содержание фосфора отличается по  фазам развития растений картофеля. Анализируя данные мы наблюдали высокое количество фосфорной кислоты в почве в фазах бутонизации и цветения. В зависимости от сорта и фона питания содержание фосфора составило от 13,6 до 16,9 мг на100 г почвы, а также самое меньшее количество 12,4-13,5 мг на100 г почвы наблюдалось в период уборки. Это говорит о том, что растения интенсивно потребляют питательные вещества в период формирования урожая картофеля. Содержание подвижного фосфора в почве зависит от характера роста и развития раннего картофеля в разных периодах жизненного цикла. Также отмечено изменение динамики содержания фосфора в почве  по вариантам опытов, наименьшее его содержание наблюдалось на контрольном варианте – без удобрений и расчете на урожайность 20 т/га.  Это явление можем объяснить тем, что на этих вариантах фосфора было  внесено мало. На варианте опыта, при фоне питания рассчитанном  на урожайность 35 т/га наблюдалась,  высокая  динамика содержания фосфора на протяжении всего периода  вегетации. На наш взгляд это результат того, что вносилось достаточное количество органических и фосфорных удобрений.

В почве калий находится в необменной форме и он входит состав почвенных минералов.  Из многих исследований  [1, с 21, 2, с 48] известно, что в почве различные формы калия находятся в равновесном состоянии, однако происходит постепенный переход  необменного калия в обменную форму. Доступность растениям калия в необменной форме низкая и по мере потребления этот процесс имеет незначительную скорость, питание растений осуществляется только  за счет  обменной формы калия.

Рисунок 1.  Динамика содержания N, P₂О₅, K₂О в почве  сорта Марабелл в зависимости от фона питания, мг на100 г почвы (2011-2013 гг.).

Рисунок  2. Динамика содержания N, P₂О₅, K₂О в почве  сорта Молли в зависимости от фона питания, мг на100 г почвы (2011-2013 гг.).

Рисунок 3. Динамика содержания N, P₂О₅, K₂О в почве  сорта Винета в зависимости от фона питания, мг на100 г почвы (2011-2013 гг.).

При систематическом применении калийных удобрений, взаимодействуя с почвой, калий переходит в различные формы растворимости, подвижности и доступность для растений увеличивается.

Небольшая часть солей калия внесенных в почву, остается водорастворимой. Наибольшее количество калия адсорбируется почвой и переходит в обменное состояние, а некоторое количество калия теряется при вымывании  пахотного слоя.

Многие авторы отмечают, что если калий полностью адсорбируется почвенными коллоидами, тогда процесс вымывания никого эффекта не дает [3, 4].

При внесении калийных удобрений в пахотном слое  повышается содержание обменного калия,  это  указано в некоторых работах  ученых [1, 5].

По нашим исследованиям содержание обменного калия в разные периоды развития растения раннего картофеля в почве был разным. В фазе бутонизации содержание калия в почве была высоким  от 18,2 до 22,3 мг на 100 г почвы. В последующем этапе  вегетации обменный калий в почве снизился во всех вариантах опыта, и  соответственно  в зависимости от фона удобрения составил от 10,7 до 11,8 мг на 100 г почвы на контроле – без удобрений. А также при расчете на урожайность 35 т/га он составил от 11,7 до 12,8 мг на 100 г почвы.

В своих исследованиях  М.А. Бардышев считает, что содержание азота в листьях картофеля составляет 2,0 – 3,35, а  в стеблях 0,88 -5,58 % на воздушно-сухую массу [6]. Известно, что содержание данного элемента, больше в молодых растениях, что и подтверждается результатами наших  исследований (рис. 4, 5, 6).

Рисунок 4. Содержание макроэлементов в надземной части растений  картофеля  сорта Марабелл, % на воздушно-сухую массу  (2011-2013 гг.).

При анализе данных установлено, что в зависимости от сорта (Марабелл, Молли и Винета),  в фазе всходов растения раннего картофеля  содержат азота  соответственно по сортам -  4,3 – 4,8, 4,1-4,71, 4,32 – 4,95 % .  В вегетационный период концентрация азота в надземной части растения на контрольном варианте – без удобрения, во все годы исследования в зависимости от сорта уменьшается в 3,45-3,75 раза.  Также его содержание снижается на варианте опыта из расчета  урожайности 20 т/га в 3,32-3,43 раза, при расчете на 25 т/га – 2,69-3,46, при расчете на 30 т/га – в 2,65-3,07 и при расчете на урожайность 35 т/га  в 2,60–3,01 раза.  По мере повышения фона удобрения степень содержания азота в надземной части растения уменьшается. В конце вегетации  в зависимости от фона удобрения  его снижение составляет 1,09-1,25 % на контрольном варианте, на варианте при расчете на урожайность  35 т/га клубней 1,61- 1,90 %.

Рисунок 5. Содержание макроэлементов в надземной части растений  картофеля  сорта Молли, % на воздушно-сухую массу  (2011-2013 гг.).

Рисунок 6. Содержание макроэлементов в надземной части растений  картофеля  сорта Винета, % на воздушно-сухую массу  (2011-2013 гг.).

В надземной части растения раннего картофеля концентрация фосфора в  период всей вегетации снижалась. В фазе всходов  содержание фосфора в ботве  сорта Марабелл составило 0,73 – 0,89 %, сорта Молли 0,72 – 0,86, сорта Винета  0,81- 0,89 %.  А в конце вегетации к  уборке в зависимости от фона удобрения  концентрация фосфора снизилась у  сорта Марабел в 1,41 – 1,46, Молли  в 1,28 – 1,32, Винета  в 1,33 – 1,48 раза.  Во всех вариантах опыта и фазах развития растения, где внесение удобрений было ощутимо, содержание фосфора была больше, чем на контроле – без удобрений.

Больше в растениях раннего картофеля наблюдалось содержание калия. Интенсивное поступление калия в растение раннего картофеля проходило в ранние фазы развития, а к концу вегетации его содержание снизилось. Точнее  в фазе всходов в зависимости от фона удобрения у сорта Марабелл содержание калия составило 5,07- 6,37 %, у сорта Молли 5,42-6,44 %, у сорта Винета 5,65 – 6,92 %. В последующих периодах вегетации к уборке отмечалось снижение калия и соответственно оно составляло у сорта Марабел 3,5- 4,2 %, у сорта Молли 3,4 – 4,6 %, у сорта Винета 3,9 – 4,8 %.

Раннеспелые и среднеспелые сор­та картофеля обладают более быстрыми темпами роста и за короткий период времени потребляют примерно такое же ко­личество питательных веществ, как и позднеспелые сорта. Исходя, из этого необходимо обеспечивать растения раннего картофеля достаточным ко­личеством элементов питания в легкодоступной форме с первых дней роста и развития [1, с. 192].

При ранних посадках в  почве наблюдается низкая биологическая активность, также недостаточное содержание  количества усвояемых форм азота, фосфора и калия. Поэтому для удовлетворения потребности растений в элементах питания вносят различные виды удобрения, которые способствуют их быстрому росту, развитию и накоплению высокого урожая [2, с 18].

В жизни растения раннего картофеля во время роста и развития основывается на физиологически важных моментах таких как, всходы, начало клубнеобразования, начало и завершения отмирание ботвы. Начало этих периодов совпадает внешних морфологических признаков, связанных с формированием отдельных органов растений.  В фенологических фазах развития растения  изменение этих признаков рассматривается как основные факторы.  На продуктивность растения картофеля в основном влияют формирование вегетативных органов, выполняющих важнейшие функции питания, дыхания, водоснабжения, синтеза и передвижения веществ в организме.

Материалы и методы. В 2011-2013 гг. полевые опыты проводились на сельскохозяйственных испытательных полях Ошского технологического университета в селе Кыргыз-Ата   Ноокатского района Ошской области Кыргызской Республики. Почва участка  – серозем типичный, легкосуглинистого гранулометрического состава. Содержание гумуса 2,3 %, подвижного фосфора – 90 мг, обменного калия 98 мг на 1 кг почвы, pH-7,1. Общая площадь делянки 72 м², учетная – 56 м². Размещение вариантов последовательное. Повторность трехкратная. Предшественник – кукуруза. Глубина посадки клубней 6-8 см. Посадку проводили клубнями средней фракции (50-80 г), предварительно пророщенными на свету. Густота посадки 55,0 тыс. клубней на 1 га. Опыт двухфакторный: фактор А – сорт : раннеспелый сорт Марабел, среднеранний сорт  Молли и среднеспелый сорт Винета; фактор В – фон питания: без удобрения (контроль); расчет на 20 т/га клубней (навоз 20 т/га + N_9-40 Р_9-5К_29-54); расчет на 25 т/га клубней (навоз 25 т/га + N_34-65 Р_5-20К_32-69); расчет на 30 т/га клубней (навоз 30 т/га + N_58-90 Р_15-30К_46-102); расчет на 35 т/га клубней (навоз 35 т/га + N_106-140 Р_65-80К_103-140).

Нормы удобрений в опытах были определены расчетно-балансовым методом согласно результатам агрохимического анализа почв и коэффициентов выноса и использования питательных веществ из почвы и удобрений.

Закладка опытов, анализы, учеты и наблюдения проводились в соответствие с общепринятыми методиками. Математическую обработку данных осуществляли методом дисперсионного анализа с расчетом вклада фактора в общую вариацию признака [3, 4, 5]. Почвенные анализы, выполнены по Агрохимическим методам исследования почв [6, 7].

Результаты и обсуждения.  Посадку картофеля проводили:  2011 году- 2 апреля; 2012 году – 15 апреля; 2013 году – 28 марта. Во все годы проведения опыта всходы  появлялись одновременно независимо от фона питания  на всех вариантах.  В основном от метеорологических условий года зависела продолжительность межфазного периода между посадкой раннего картофеля и появлением. В зависимости от года проведенного опыта  полные дружные всходы появились у раннеспелого сорта Марабел на 11 – 15-й, среднераннего сорта Молли – на 15 -21- й, среднеспелого сорта Винета – на 19 – 23- й день после посадки. На более высоких фонах питания раннего картофеля продолжительность остальных межфазных периодов отличалась по вариантам, так как на вариантах, рассчитанных на урожайность 25 – 30- 35 т/га клубней наблюдалось удлинение их продолжительности (табл. 1, 2, 3), (рис 1, 2, 3).

Таблица 1- Сроки наступления фенологических фаз  растения раннего картофеля в зависимости от  фона питания  сорта Марабел (2011-2013 гг.)

Таблица 2- Сроки наступления фенологических фаз растения раннего картофеля в зависимости от  фона питания  сорта Молли (2011-2013 гг.)

Продолжительность межфазного периода всходы – цветения показало более длинный период, точнее на  3-5 дня при вариантах опыта, рассчитанной на урожайность 25-30- 35 т/га во все годы проведения опытов.

Уборку растений раннего картофеля проводили, сорта Марабел в 2011 г.- 1 июля, 2012 г.- 20 июня, 2013 г.- 18июня,  сорта Молли в 2011 г. -23, в 2012 г. – 10, в 2013 г.- 8 июля, сорта Винета  в  2011 г. -21, в 2012 г. – 7, в 2013 г.- 9 июля. Вегетационный период у сорта Марабел в зависимости от урожайного года составил 62-65 дней, у сорта Молли  77 -80,  у сорта  Винета 80-83 дней.

Таблица 3- Сроки наступления фенологических фаз растения раннего картофеля в зависимости от  фона питания  сорта Винета (2011-2013 гг.)

Рисунок 1. Продолжительность межфазных периодов   растения раннего картофеля в зависимости от фона питания сорта Марабел, дни (2011-2013 гг.)

Рисунок 2. Продолжительность межфазных периодов   растения раннего картофеля в зависимости от  фона питания  сорта Молли, дни  (2011-2013 гг.)

Рисунок 3. Продолжительность межфазных периодов   растения раннего картофеля в зависимости от  фона питания  сорта Винета  (2011-2013 гг.)

Во все годы исследования ботва раннего картофеля в период уборки была  зеленая, и отмечалась частичное отмирание ботвы. Таким образом,  при возделывании раннего картофеля  в высоких фонах удобрения уборку можно убирать в более поздние сроки, это способствует повышению урожайности и качества клубней раннего картофеля.

Основные принципы и положения современной теории продуктивности отражены в фундаментальных работах многих ученых. Они считают, что следует создавать посевы, обеспечивающие наиболее эффективное усвоение энергии фотосинтетической активной радиации. Однако ФАР является наиболее трудно регулируемым [1,2].

Повышению крахмала в клубнях картофеля способствует полугребневая посадка также как и гребневая, так как в ранневесенний период обеспечивает хорошее прогревание почвы, об этом отмечается в работах  Т.Ф Рыжкова [3] и А.И. Зуева [4].

В своих исследованиях А.И. Кручатников [5] доказал преимущество слабогребневого способа посадки по сравнению с гладкой посадкой, при использовании которого в условиях ЦЧЗ России формируется наибольшая урожайность. А также как показали результаты опытов В.И. Толкачева [6], полугребневая посадка является лучше по сравнению гладкой и обеспечивала прибавку урожайности на 1,8 – 2,3 т/га или 8,12 %.

В.Ф Падиаров в своих работах  предлагает проводить посадку в гребни, нарезанные осенью и весной, и в то же время рекомендуют осенние гребни. При этом снижается повреждение клубней картофеля,  сокращается потери во время уборки [7] .

Полевые, лабораторные опыты, наблюдения и учет проводились по общепринятым методикам: методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур; методика физиолого-биохимических исследований картофеля [8];  методика НИИКХ (учет величины и структуры урожая картофеля) [9]. Содержание крахмала определили по Эверсу, нитратов – потенциометрическим методом. В наших полевых опытах использовали среднеранний сорт Агаве.

Содержанию крахмала в клубнях раннего картофеля глубина и способы посадки закономерного влияние не оказало. Однако из результатов опытов видно, что в разрезе глубины заделки семенного материала от 6-8 см до 10-12 см и в зависимости от способов посадки концентрация  крахмала в клубнях раннего картофеля незначительно снижается. Следовательно, сбор крахмала была наиболее высокой при способе посадки, на предварительно подготовленных гребнях  осенью при глубине заделки семенного материала 6-8 см и оно составило 3,34 т/га (табл. 1).

Таблица 1- Содержание крахмала в клубнях раннего картофеля сорта Агаве в зависимости от способа и глубины посадки, т/га (2009-2011 гг.)

За все три года проведения опытов на  величину концентрации нитратов в клубнях раннего картофеля глубина заделки семенного материала и способы посадки закономерного влияние не оказало. В опытных вариантах концентрация нитрата в клубнях не превышал предельно допустимую концентрацию (250 мг/кг) (рис.1).

Рисунок 1. Динамика накопление нитратов в клубнях раннего картофеля сорта Агаве в зависимости от способа и глубины посадки, мг/кг (2009-2011 гг.).

Нами установлено, что  на развитие и поражаемость болезнями и вредителями посевов раннего картофеля  варианты опыта, точнее   предварительно подготовленные гребни весной и осенью и  глубина заделки семенного материала не оказало существенного влияние.  В зависимости от способа посадки количество больных растений в посевах уменьшилось по сравнению с гладкой посадкой.  А также с повышением глубины посадки процент пораженных растений фитофторозом и ризоктониозом увеличивается. Самый высокий процент больных растений была зафиксирована при глубине заделки клубня 10­-12 см (рис 2).

Рисунок 2.  Динамика пораженности болезнями посевов раннего картофеля сорта Агаве в зависимости от способа и глубины посадки, % (2009-2011 гг.)

По результатам наших исследований все показатели экономической эффективности производства раннего картофеля в зависимости от способа и глубины заделки семенного материала были высокими по сравнению контролем.  При варианте опыта предварительно подготовленных гребнях  осенью  и глубине  заделки семенного материала 6-8 см  отмечено  высокий  чистый доход и рентабельность, и они соответственно составили 97550 сом/га и 110,9%. Следовательно, при этом себестоимость продукции оказалось наименьшим, и составил  3318,8 сом на одну тонну клубней раннего картофеля (табл. 2).

Из  данных энергетической эффективности производства раннего картофеля видно, что при способе посадки в предварительно подготовленные гребни осенью  и глубине 6-8см получены наибольшие показатели  произведенной чистой энергии 32,94 ГДж/га. В результатах исследований также отмечены, что коэффициент превращения энергии  был высоким при способе посадки, на предварительно подготовленных гребнях осенью и весной, глубине заделки семенного материала 6-8 см  и соответственно составил 2,32 и 2,17 (табл. 3).

Таблица 2- Экономическая эффективность производства раннего картофеля в зависимости от способа и глубины посадки  (2009-2011 гг.)

Таблица 3- Энергетическая эффективность производства раннего картофеля в зависимости от способа и глубины посадки  (2009-2011 гг.)

Также необходимо отметить, что произведенной чистой энергии  был высоким на опытном варианте в предварительно подготовленных гребнях  весной по сравнению с гладкой посадкой (контролем).

Таким образом, на рост и развитие раннего картофеля глубина посадки оказывает существенное влияние.  Более высокая и дружная всхожесть отмечена при более мелкой посадке 6-8 см.  По мере углубления посадки и при предварительном нарезании гребней с осени  сохранность растений повышалась.  В обоих вариантах опыта всхожесть и сохранность растений была высокая к уборке по сравнению с гладкой посадкой (контроль).

Наиболее высокий  сбор крахмала 3,34 т/га была получена на варианте опыта предварительно нарезанные гребни с осени и глубине посадки 6-8 см. В варианте в предварительно нарезанные гребни весной и глубине посадки 6-8 см  сбор крахмала составил 3,07 т/га, что соответственно выше на 0,54 и 0,26 т/га.  Повышается товарность урожая соответственно на 3,1-9,3%. Снижается процент зараженных растений фитофторозом с 7,2 до 5,2-5,74%, и ризоктониозом с 2,25 до 1,2-1,86%.

По показателям экономической эффективности посадки раннего картофеля,  в варианте в предварительно нарезанные гребни весной и с осени при  глубине посадки 6-8 см является наиболее выгодной.  В обоих  вариантах получен высокий условно чистый доход соответственно 79250 и 97550 сом/га, при этом уровень рентабельности составил 90,7 и 110,9%.  Произведенная чистая энергия  соответственно составила 27,98 и 32,94 ГДж/га, а   коэффициент превращения энергии 2,32 и 2,17, что выше в  сравнении с гладкой посадкой.