Effects of bio-organic, conventional and nanofertilizers on growth, yield and quality of potato in cold steppe / Bioorganinių, tradicinių ir nanotrąšų poveikis bulvių augimui, derliui ir kokybei šaltojoje stepėje

Abstract

Abstract The potato (Solanum tuberosum L.) is an important crop in moderate to cold regions, producing high yields of nutritionally valuable food in the form of tubers. In the cold steppe of the North West of Iran, nutrient management is a crucial component for successful potato production. This study was conducted to determine the effect of different fertilizers on growth, phenological development, tuber yield and tuber qualitative characteristics in two potato cultivars (‘Agria’ and ‘Spirit’). Specific objectives were to assess the effects of nanofertilizers on potato. Fertilizer treatments included: T1 - control (no fertilizer application), T2 - N-P-K chemical bulk fertilizer, T3 - MOG enzymatic bio-fertilizer, T4 - nano-chelated calcium, T5 - nano-chelated zinc+boron and T6 - nano-chelated complete fertilizer. The results indicated that application of nano-chelated Zn+B, complete nanofertilizer and chemical bulk N-P-K significantly increased plant height, the number of stems, main stem diameter and the number of leaves, and also accelerated the row closure (canopy closure). Application of nanofertilizer noticeably decreased the number of days to the initiation of tuberization. The evaluation of tuber yield components revealed that the highest numbers of tuber per plant, mean tuber weight, tuber weight per plant and harvest index were obtained by application of complete nanofertilizer. Comparisons of the cultivars indicated that ‘Agria’ was more responsive than ‘Spirit’ to nutrient managements and showed a more acceptable performance. Nutrient managements significantly affected the qualitative characteristics of tuber; so that the highest dry matter, starch and protein content was recorded for plant grown by complete nanofertilizer. The results of the present experiment agreed with the conclusion that balanced plant nutrition through the efficient nanofertilizers can improve potato productivity. Maintaining soil fertility through an adequate, suitable and balanced nutrient supply is one of the key components for increasing potato production under irrigated condition in cold steppe. Abstraktus Vidutinio ir šalto klimato rajonuose bulvės (Solanum tuberosum L.) yra svarbus žemės ūkio augalas, gumbavaisių pavidalu tiekiantis daug vertingo maisto. Šaltoje Šiaurės vakarų Irano stepėje, siekiant sėkmingo bulvių derliaus, ypač svarbus yra augalų mitybos valdymas. Tyrimas buvo atliktas siekiant nustatyti skirtingų trąšų poveikį dviejų bulvių veislių (‘Agria’ ir ‘Spirit’) augimui, fenologiniam vystymuisi, derliui ir gumbavaisių kokybinėms charakteristikoms. Darbo tikslas buvo įvertinti nanotrąšų poveikį bulvėms. Tręšimo schema: T1 - kontrolė (nepaveikta trąšomis), T2 - NPK birios cheminės trąšos, T3 - MOG fermentinės biologinės trąšos, T4 - nanochelatinės kalcio, T5 - nanochelatinės cinko + boro ir T6 - pilnos sudėties nanochelatinės trąšos. Rezultatai parodė, kad nanochelatinės Zn + B, pilnos sudėties nanotrąšos ir birios cheminės NPK trąšos gerokai padidino augalų aukštį, stiebų skaičių, pagrindinio stiebo skersmenį ir lapų skaičių, o taip pat paspartino lapijos susivėrimą. Nanotrąšų panaudojimas pastebimai sumažino dienų skaičių iki gumbavaisių formavimosi pradžios. Įvairiapusiškai įvertinus gumbavaisių derlių parodyta, kad didžiausias vieno augalo gumbavaisių skaičius, vidutinis gumbavaisio svoris, vieno augalo visų gumbavaisių svoris ir derliaus indeksas buvo gautas panaudojus pilnos sudėties nanotrąšas. Skirtingų veislių palyginimas parodė, kad ‘Agria’ labiau nei ‘Spirit’ reaguoja į mitybinę terpę ir yra efektyvesnė. Augalų mitybos pokyčiai gerokai paveikė kokybines gumbavaisių savybes: didžiausias sausos medžiagos, krakmolo ir baltymų kiekis buvo gautas auginant augalus su pilnos sudėties nanotrąšomis. Šio eksperimento rezultatai patvirtino išvadą, kad efektyvių nanotrąšų pagalba subalansuota augalų mityba gali pagerinti bulvių produktyvumą. Dirvožemio derlingumo palaikymas tinkamai papildant reikalingomis, tinkamomis ir subalansuotomis mitybinėmis medžiagomis yra viena iš svarbiausių plano sudedamųjų dalių didinant bulvių produktyvumą šaltojoje stepėje drėgnomis sąlygomis.