EMÜ Põllumajandus- ja keskkonnainstituut Taimekasvatuse ja rohumaaviljeluse osakond. Kalle Margus

Transcription

1 EMÜ Põllumajandus- ja keskkonnainstituut Taimekasvatuse ja rohumaaviljeluse osakond Kalle Margus HUMIINPREPARAADI MÕJU TAIME KASVULE NING MAJANDUSLIK ANALÜÜS KARTULI NÄITEL Magistritöö Juhendaja: PhD Vyacheslav Eremeev Tartu 2015

2 Institute of Agricultural and Environmental Sciences Department of Field Crop and Grassland Husbandry Kalle Margus EFFECT OF HUMIC SUBSTANCES ON PLANT GROWTH AND ECONOMIC ANALYSIS OF THE EXAMPLE OF THE POTATO Master s thesis Supervisor: PhD Vyacheslav Eremeev Tartu

3 Lihtlitsents lõputöö salvestamiseks ja üldsusele kättesaadavaks tegemiseks ning juhendaja(te) kinnitus lõputöö kaitsmisele lubamise kohta Mina, KALLE MARGUS, Sünniaeg annan Eesti Maaülikoolile tasuta loa (lihtlitsentsi) enda loodud lõputöö Humiinpreparaadi mõju taime kasvule ning majanduslik analüüs kartuli näitel. mille juhendaja on PhD Vyacheslav Eremeev 1.1. salvestamiseks säilitamise eesmärgil, 1.2. digiarhiivi DSpace lisamiseks ja 1.3. veebikeskkonnas üldsusele kättesaadavaks tegemiseks kuni autoriõiguse kehtivuse tähtaja lõppemiseni; 2. olen teadlik, et punktis 1 nimetatud õigused jäävad alles ka autorile; 3. kinnitan, et lihtlitsentsi andmisega ei rikuta teiste isikute intellektuaalomandi ega isikuandmete kaitse seadusest tulenevaid õigusi. Lõputöö autor (allkiri) Tartu, (kuupäev) Juhendaja(te) kinnitus lõputöö kaitsmisele lubamise kohta Luban lõputöö kaitsmisele. (juhendaja nimi ja allkiri) (kuupäev) 3

4 1. SISSEJUHATUS KIRJANDUSE ANALÜÜS Huumusained Humiinpreparaadid MATERJAL JA METOODIKA Määramised Saagi ning saagi kvaliteedi määramise metoodika Mullaanalüüside läbiviimised kord ning metoodika Sordi valik Katse klimaatilised tingimused Sademed Temperatuurid Katsepõldude agrotehnika Katses kasutatav humiinpreparaat UURIMISTÖÖ TULEMUSED JA ARUTELU Humiinainete mõju Humiinpreparaadi mõju mulla agrokeemilisetele näitajatele Saak ja saagi struktuur Saagikus Saagi struktuur Saagi kvaliteet ja keemiline koostis Mugulate tärklisesisaldus Nitraatide sisaldus KARTULIKASVATUSE MAJANDUSLIK ANALÜÜS Toodangule tehtavad kulutused Toodangu müügist saadav tulu KOKKUVÕTE SUMMARY KASUTATUD KIRJANDUS

5 1. SISSEJUHATUS Viimase 10 aasta jooksul on kartuli kasvupind Eestis märkimisväärselt vähenenud, samas saagikus ligi kahekordistunud. Saagikuse tõus on tingitud tootjate spetsialiseerumisest, tervema seemnekartuli kasutamisest ning keemilise taimekaitse kui ka mineraalväetiste arvelt. Orgaanilistele väetistele pannakse vähem rõhku, kuna selle kättesaadavus on halvenenud, ning agrotehnika kallinenud. Intensiivistumine omab tihtipeale negatiivset mõju meid ümbritsevale keskkonnale. Seetõttu on vaja leida alternatiivseid meetodeid saagikuse suurendamiseks väiksema keskonnamõjuga. Kõige enam saab intensiivse põllumajanduse tagajärel mõjutatud mullastik. Samas kõige tähtsam põllumajanduse jätkusuutlikkuse hindamisel on kastatava põllumaa pindala püsimajäämine. Kasutatava põllumajandusmaa pind püsib EL-is jätkuvalt 170 miljoni hektari piires (vähenemine ligikaudu 2 %). Eesti on üks neist üheksast riigist, kus on põllumajandusmaa pind suurenenud võrreldes aastaga. Eestis on kasv olnud 18 %. Rohkem kui Eestis on põllumajandusmaad lisandunud vaid Lätis ja Bulgaarias (Valdvee & Klaus, 2010). Oluline on toimida nii,et põllumajandusmaa pind hoitakse stabiilne, selle aluseks on mullastiku jälgimine ja mullaelustiku sõbralikult majandamine. Muld on taimekasvatuse üheks aluseks. Mullal rajaneb kogu ökosüsteem: muld toimib vee filtrina, on kasvukohaks taimedele ja miljonitele organismidele, luues ökoloogilise mitmekesisuse. Samuti leidub mullas enamus antibiootikume, mida vajame haiguste vastu võitlemiseks. Inimesed kasutavad mulda tahkete jäätmete matmiseks ning reovee filtreerimiseks. Mullale on rajatud kogu agroökosüsteem, mis varustab inimkonda toidu, kiudainete, sööda ning kütusega. Mulla tähtsust on võimatu ülehinnata, see on põhjuseks, miks peame jälgima inimkonna tegevuse mõju mullastikule. Põllumajanduse tootlikkuse tõstmise strateegia näeb ette mullas olevate toiteelementide efektiivse kasutamise suurendamist läbi integreeritud põllumajanduse (Sarwar et al., 2014). See on põhjuseks, miks peame jälgima muld-taim vahelisi suhteid ning võimalusel seda positiivses suunas korrigeerima. Maailmas tehakse pidevalt erinevaid kaitseid ja tootearendusi, luues uusi tooteid, mis mullastikku peaksid parandama ja seeläbi taimekasvu kiirendama. Siiski on 5

6 oluline jälgida, kuidas uued tooted mõjuvad konkreetselt liigisiseselt ning mõjud peavad olema hinnatud neutraalse osapoole poolt. Taimede kasvatamisega ning nende koristamisega põllult eemaldame mullast kõiki mineraalelemente ja orgaanilisi ühendeid, mida taim kasutab oma elutegevuseks. Jätkusuutlik tootmine eeldab mineraalainete ning orgaanika tagastamist. Tagastamist saab läbi viia mitmeti: kasutada saab looma sõnnikut, mineraal- või orgaanilisi väetisi, vahekultuure või bioloogilisi preparaate (Vitousek et al., 2009). Jätkusuutlikkuse seisukohalt ei ole pelgalt oluline mullaviljakuse parandamine koristusjärgselt, vaid majandada tuleb nii, et ka saagi formeerumise ajal oleks mullaelustik mitmekesine ja taastoomine toimuks juba taimekasvu perioodil. Seda on võimalik saavutada, kui mulla bioloogiline - ja mikroobne tegevus hoitakse aktiivne. Mullas elutsevad bakterid, seened, vetikad ja makroorganismid vajavad elutegevuseks süsinikühendeid, neid ühendeid saab kontsentreeritud kujul mulda viia humiinpreparaadina (Selim et al., 2010). Seega, kestliku taimekasvatuse eesmärgiks ei tohiks olla võimalikut suurte väetistenormide kasutamine, vaid kasvutingimustele vastava optimaalsete väetiskoguste kasutamine koos teiste agrotehniliste võtete komplekse rakendamisega (Astover, 2001). Väetisekoguseid on võimalik vähendada, näiteks humiinpreparaadi lisamisega väetusplaani, mille korral saavutatakse soovitud tulemus väiksema mineraalväetise hulgaga (Selim et al., 2010). Humiinpreparaadid parandavad mulla struktuuri, parandavad taime vee kättesaadavust ning taime kasvu (Murat et al., 2011). Samuti parandavad humiinained proteiinide teket, mis vastutavad NO - 3 transpordi eest taime ning seeläbi parandavad taime kasvu. Lisaks on täheldatud, et humiinpreparaadi lisamise korral on taime veekasutus efektiivsem (Eyheraguibel et al., 2008). Orgaanilised taime- ja loomajäätmed on heaks allikaks mulla viljakuse tõstmiseks. Orgaaniliste jäätmete ümbertöötlemine ja mulda lisamine on leevendava mõjuga riskidele, mis on tekitatud keskkonnale intensiivse põllumajanduse poolt (Singh et al., 2010). Uurimused on pidevalt tõestanud, et vermikkomposteeritud orgaaniline materjal omab positiivset mõju taime kasvule ning toitainete kättesaadavusele. Vermikkompost parandab seemne idanemist ja arengut ning parandab taime saagivõimet rohkem kui ainult mineraalväetiste lisamine (Atiyeh et al., 2002). Vermikkompostist on võimalik teha tõmmiseid, milles on kõrge humiinainete sisaldus. 6

7 Arvestades eelmainitud asjaolusid, tuleks uurida, kas humiinained omavad ka positiivset effekti ühe peamise toidukultuuri kartuli saagi kujunemisel. Kartulisaak kujuneb erinevalt, ka liigisiseselt, olenevalt sordist, siis antud uurimistöös kasutati kahte erinevat kartulisorti. Kartulisortideks on Ants ja Laura, mis on hetkel Eestis väga populaarsed sordid ning võimelised andma suuri saake. Humiinpreparaadiks on Ruponics, mis on Vene ettevõtte Green PIK poolt toodetud vermikkompostil põhinev vedel bioloogiline taimekasvu stimulaator. Antud magistritöö eesmärkideks on välja selgitada: 1) kas humiinpreparaadi kasutamine mõjutab mugula kvaliteeti ning saagikust ja 2) kas humiinpreparaadi kasutamine on majanduslikult tasuv. Antud magistritöö hüpotees: Humiinpreparaadi kasutamine kartuli kasvatamisel parandab nii mugula kvaliteeti kui ka suurendab saagikust. Soovin tänada oma juhendajat Vyacheslav Eremeevi, kes oli igati abiks magistritöö valmimisel. 7

8 2. KIRJANDUSE ANALÜÜS 2.1. Huumusained Huumusained on peamised komponendid mulla ja vee orgaanilises aines. Huumusained mängivad tähtsat rolli mulla füüsikalis-keemilis struktuuri hoidmises ja määravad suures osas mulla viljakuse. Huumusainete teke on keeruline biokeemiline protsess, mille käigus lihtsamatest ühenditest moodustuvad keerukamad ning, mis toimub ainult mikroorganismide osavõtul. Huumusained on orgaanilise aine lagunemise lõplikuks komponendiks ning nende olemasolu parandab samuti mulla veesidumisvõimet (Selim et al., 2009). Huumusainetest sõltuvad mulla füüsikalis-keemikalis omadused, nende olemasolu suurendab mulla neelamismahutavust, parendab toitainete liikuvust ning on peamiseks toitainete allikaks taimedele. Huumusained tekivad orgaanilisest ainest, mis on oluline mulla optimaalse kvaliteedi ja viljakuse säilitamiseks, jätkusuutliku taimekasvatuse viljelemiseks on vaja mulda lisada pidevalt orgaanilist materjali. Orgaanika puudumiselt saab seda asendada mingil määral mineraalväetistega, mis parandavad küll taime kasvu, kuid ei anna samaväärset tulemust kui orgaanilised väetised. Huumusained jagunevad huumushapeteks, humiinaineteks ning bituumideks. Huumushapped jagunevad humiin- ja fulvohapeteks ning humiinained omakorda humiiniks ja ulmiiniks. (Kask, Tõnnison, 1987). Humiinhapped on mulla orgaanilise osa üks keerukamaid fraktsioone, nad on taimse ja loomse materjali biokeemilise lagunemise tulemus. Humiinhapped on domineerivamad ained mulla algelises koostises ning süsteemis. Nad on makromolekulaarse struktuuriga ning pärinevad biopolümeeride ühinemisest biokeemiliste protsesside käigus (Elvira et al., 1998). Humiinhapped ei ole lahustuvad vees mille ph on alla 2, kuid on lahustuv kõrgemate ph väärtuste korral. Humiinahappeid saab ekstraheerida mitmete reaktiivide abil, mis on lahustamatud lahjendatud hapetes. Humiinhapped on suurim huumusainete osa mullas, mis on tumepruuni kuni musta värvusega. Fulvohape lahustub nõrkades mineraalhapetes kui ka leelistes. Reageerides metallidega, annavad nad fulvohappesooli ehk fulvaate. Kaaliuminaatriumi-kaltsiumi ja magneesuimifulvaadid lahustuvad vees aga raud- ja alumiiniumfulvaadid ainult leesises ja tugevasti happelises keskkonnas. Fulvohapete 8

9 molekulid, koosnedes mõnest sajast kuni mitmest tuhandest aatomist, omavad palju hapnikku sisaldavaid funksionaalseid gruppe nagu COOH ja OH. Fulvohapped on see huumusainete osa, mis on kõige paremini lahustuv. Nende väga oluline omadus on võime luua sidemeid metallide ioonidega. Looduslikes vetes on fulvohapped metalli ioonide puhvriks, samas nad suudavad ka metalle vabastada seotud olekutest (Robert et.al., 1982) Humiinpreparaadid Humiinpreparaatideks loetakse orgaanilise aine lagundamise käigus saadud lõpp-produkti vedelaid konsentraate. Üheks võimaluseks humiinpreparaadi saamiseks on komposteeritud orgaanilisest materjalist biotõmmise tegemisega. Komposteerimine on looduslik orgaanilise aine lagunemise protsess õhurikkas keskkonnas. Protsessi parandamiseks ja kiirendamiseks kasutatakse niinimetatud vermikkomposteerimist. Vermikkomposteerimine on orgaanilise aine lagundamine vihmausside kaasabil õhurikkas keskkonnas huumuse taoliseks aineks, mille omadused on taimede kasvu seisukohalt paremad kui tavalisel kompostil (Lim et al.,2015). Vermikkompostil on hea struktuur ning selles sisalduvad toitaineid on taimele kiiresti omastataval kujul. Komposteerimise käigus muutuvad orgaanilised ained stabiilsemateks ühenditeks, mille mulda lisamise korral paranevad taimede kasvutingimused. Vihmaussid eritavad oma elutegevuse käigus mulda erinevaid ühendeid, mis mõjutavad mikroobide aktiivsust ning suurendavad komposteeruva orgaanilise aine hulka. Seeläbi kiireneb humifitseerumine ning ebastabiilsetest orgaanilistest ainetes saavad oksüdeerunud ja stabiilsed ained. Lõpp-produkt, mis on saadud läbi vermikkompostimise on hoopis teiste omadustega kui tavaline kompost (Atiyeh et al., 2000). Vermikkomposti suurem toiteelementide sisaldus ja bioloogiline aktiivsus tuleneb sellet, et mineraliseerumine toimub kiiremini kui tavalistes tingimustes (Lim et al.,2015). Kuna komposteeritud materjal on suhteliselt raske ja mahukas, siis selle ladustamine ning transportimine on kulukas. Tarneahela lihtsustamiseks ning majanduslikult tasuvamaks muutmise eelduseks on vermikkomposti muutmine konsentrandiks. Selliseid konsentrante turustatakse humiinpreparaadi, biohuumus, orgaanilise toitelahuse või vermikkomposti nime all. Antud tooted on vedelas olekus ning mõeldud eelkõige aianduses ning kodumajapidamistes kasutamiseks. Humiinpreparaatide kasutamise korral paraneb mullas 9

10 mikrobioloogiline aktiivsus ja seeläbi suureneb toitainete omastamine taimede poolt (Mauromicale jt, 2011) ning paranevad saagid (Sangeetha jt, 2006). Ekstrakt sisaldab taimedele vajalikke toiteelemente ning humiinaineid. Samuti on konsentrant soosiva mõjuga juurte arengule ning seeläbi paraneb taime võime olemasolevaid ressursse paremini kasutada. Orgaanilise toitelahuse positiivne mõju taime kasvule ja arengule on täheldatud paljudel kultuuridel (Atiyeh et al., 2002). Vermikkompostist saadud toitelahus sisaldab palju humiinhappeid, mis on lagunenud orgaanilise aine lõpp-produktid, ning parandavad mulla võimet siduda erinevaid toitaineid ja suurendavad mulla puhverdusvõimet ph suhtes (Tahir et al., 2011). Toitainete sisaldus sõltub eelkõige vermikkomposti toorainest, vermikkompostida saab olmejäätmeid, puulehti, turvast, sõnnikut ning kõike muud orgaanilist. Samuti võib olla sõnnik pärit erinevast allikast, kas siis hobuse, sea, kana, looma või mõne muu kodustatud liigilt. Kuna sõnnikus sisalduvad toiteelemendid on erinevad, siis ka neist saadav vermikkompost ning sellest toodetud konsentrant on erineva koostisega. Humiinpreparaatide kasulikku mõju on täheldatud taimede stressi korral, mis on põhjustatud abiootilistest teguritest nagu ebasoodne temperatuur, ekstreemne ph ja sooldumine, kuna humiinpreparaat vähendab toksiinide liikumist taime (Bartels, Sunkar, 2005). Kuna humiinpreparaat aitab leevendada taime stressi, siis tõenäosus humiinpreparaadi efektiivsuse avaldumisele on ebasoodsates kasvutingimustes suurem. Vermikompostist ekstraheeritud humiinpreparaadi mõjul on parandatud riisi kasvu ja arengut põuastes tingimustes (García jt, 2012), ning maisi kasvatamisel sooldunud mulla tingimustes (Masciandaro jt, 2002; Mohamed, 2012) Samuti on täheldatud, et humiinpreparaadid kiirendavad seemnete idanemist ning seeläbi võib kiirendada saagi valmismist (Eyheraguibel et al., 2008). Humiinpreparaadi mõju kartuli kasvule ja arengule on põhjalikult uurimata. 10

11 3. MATERJAL JA METOODIKA 3.1. Määramised Saagi ning saagi kvaliteedi määramise metoodika Saagikuse ja saagistruktuuri kirjeldamiseks kasutati nelja erineva katselapi proovide keskmist. Katselapi iseloomustamiseks võeti 15 järjestikku taime ning analüüsiti nende struktuuri ning kogusaaki. Struktuurianalüüsis jaotati mugulad kolme erinevasse fraktsiooni- läbimõõduga alla 30 mm, mm ning üle 55 mm. Seejärel loendati iga fraktsiooni mugulate arv ning kaaluti nende mass. Kaubanduslikeks mugulates loeti läbimõõduga üle 30 mm ning selgete vigastusteta olevaid mugulaid. Samuti määrati mugulate arv ja mass ühel taimel ning keskmine ühe mugula mass taimel. Pestud mugulate tärklisesisaldus määrati Parovi kaaludega, ning kogu tärklisesaaks hektari kohta kalkuleeriti vastavalt tärkliseprotsenid ja saagikuse korrutisena. Nitraatlämmastik määrati mugulates EMÜ Taimebiokeemia laboris ning EMÜ Mullateaduse ja agrokeemia osakonna laboris määrati P, K, Ca ja Mg üldsisaldused taimses materjalis kontsentreeritud väävelhappega märgtuhastamise teel. Peale põletamist määrati leekfotomeetriliselt K ning aatomabsorbtsioonil Ca ja Mg. Üld P sisaldus määrati kolorimeetriliselt. Üldlämmastiku ja süsiniku sisaldus määrati absoluutkuivast proovist kuivpõletusmeetodil elementanalüsaatoril variomax CNS (Methods of Soil and Plant Analysis, 1986) Mullaanalüüside läbiviimised kord ning metoodika Mullaproovid on võetud kevadel, enne kartuli mahapanekut, mulla iseloomustamiseks võeti kogu katselapi ulatuses neli erinevat proovi ning analüüsiti laboratoorselt. Sügisene proov võeti pärast kartuli koristust igast katsevariandist eraldi. Õhukuivad proovid sõeluti läbi 2 mm avadega sõela ning mulla ph määrati 1M KCl 1:2.5 lahuses. Mulla orgaaniline süsinik määrati Tjurini meetodil (Soil Survey Laboratory Staff, 1996) ja mulla üldlämmastiku 11

12 sisaldus määrati Kjeldahli meetodil (van Reewijk, 1995). Taimedele omastatavad toiteelemendid P, K, Ca ja Mg mullas määrati AL meetodil (Egnér et al., 1960) Sordi valik Kartulisordi valikul tuleb eelkõige silmas pidada tarbija eelistusi. Paranenud elatustaseme tõttu on tarbijad väga nõudlikud ja soovivad ilusa ning sümmeetrilise kujuga mugulaid. Sordiaretus on liikumas aina ühtlasema saagikuse kui ka mugula kvaliteedi suunas ning hetkel on nõudlus väga suur Hollandi kartulisort Laura ning traditsioonilise kartulisort Ants vastu. Katsetes kasutatavad sordid peavad olema kooskõlas hetkel valitsevate tootmissuundatega, seega said need kaks sort katsesse valitud. Katse käigus saadakse infot peale humiinpreparaadi mõju ka sortide sobivuse kohta Eestile omases kliimas ning nende erinevuste suhtes. Laura on keskvalmiv toidukartul. Mugulad on ovaalsed kuni pikkiovaalsed, madalate kuni väga madalate silmadega. Mugula sisu on tumekollane ja koor on punane. Saak on kõrge kuni väga kõrge. Mugulate arv pesas keskmine, nende suurus on ühtlane. Kaubandusliku mugula osakaal on suur. Kartulisort Laural on keskmiselt 13,3 mugulat ning keskmine mass 45,8 g (Eremeev et al., 2010). Laura on aromaatne, väga hea maitsega, kergelt jahune ning keetmisel lagunemiskindel kartul. Mugulate tumenemist peale keetmist ei esine ning tumekollane värvus säilib. Laura on mõõduka suhkrusisaldusega. Laura on väga sobilik pesemiseks ja pakendamiseks ning friikartulite tootmiseks ka koheselt peale koristust. Vastupidavus mehhaanilistele vigastustele on keskmine ning idandite kasv on aeglane, seetõttu on hea säilituskartul. Säilitustemperatuur mitte üle 5 ºC. Mugulate arv pesas on keskmine kuni kõrge, seepärast tuleks lauakartuli tootmisel seeme istutada tihedamalt ja friikartuli tootmiseks hõredamalt. Laura puudub kartulivähikindlus, samas kiduussikindlus on väga hea ning lehemädaniku kindlus kõrge. Varrepõletiku ja hariliku kärna suhtes on vastupidavus keskmine. Laura on Sencori tundlik, võimaluse korral vältida Sencori kasutamist, eriti peale taimede tärkamist. Seemne istutamisel ei tohi idualgeid 12

13 murda või vigastada, kuna Laura koor on olematute silmadega ja sellest tingitult võib mugula areng taimeni oluliselt pikeneda. Mida kiiremini seemnemugul areneb taimeks, seda väiksem on võimalus nakatuda mullast tingitud haigustesse ja seda tugevam on taim. Laurale sobivaim reavahe on 75 cm. Kasvatades söögikartulit, tuleks mugulate vaheks jätta cm ehk siis ~ kuni taime / ha. Kasvatades tööstuslikul eesmärgil, on soovitatav jätta mugulate vaheks cm ehk ~ kuni taime / ha). Laura on tasakaalustatud väetistele hästi reageeriv. Intensiivtehnoloogias on soovitatavad väetisenormid järgnevad: lämmastik kuni 160 kg / ha (sh org väetamine, + eelvilja parandus). Lisaks tuleks anda K 2 O kg / ha ja P 2 O kg / ha. Kartulisort Ants on keskhiline sort, mis on sordilehele kantud juba aastal. Kartulisordile Ants omased sordi tunnused on: püstine keskmise kõrgusega puhmas, valged õied, õisik on kompaktne, õitsemisaeg pikk. Kartulisordi Ants mugulad on ümmargused kuni ümarovaalsed, kollase koore ja sisuga ning silmad keskmise sügavusega. Majanduslikest omadustest võib välja tuua keskmise kuni kõrge ning stabiilse mugulasaagi. Keskmine saak on 33,4...43,7 t/ha. Mugula kvaliteet ei alane säilitamisel. Ants sobib hästi lauakartuliks ja kartulikrõpsude valmistamiseks (Eesti Taimekasvatuse Instituut). Kartulisort Ants on kiudussi- ja vähikindel. Pealsete vastupidavus lehemädanikule on keskmine. Mugulad on pruunmädanikukindlad ja säilivad hästi. Küll aga on kartulisort Ants suhteliselt vastuvõtlik mosaiigiviirusele, samuti kannatab põua all ja seega esineb ka kuivlaiksust. Antsu kasvatamiseks sobivad viljakamad mullad, on sobiliks mehhaniseeritud viljelemiseks. Ants on intensiivsort ja reageerib hästi suurtele väetiseannustele, mugulate sisu tumenemise vältimiseks väetada kloorivabade täisväetistega, milles on K osatähtsus suurem (1 osa N kohta 1,8-2 osa K), kuivlaiksuse ja lehemädaniku vastu võib pritsida keemiliste taimekaitsevahenditega (Eesti Taimekasvatuse Instituut) Katse klimaatilised tingimused Katsete läbiviimisel on oluline jälgida klimaatilisi kasvutingimusi, et mõista paremini katse tulemusi ning muuta katse võrreldavaks samalaadsete uurimistöödega. Samuti on oluline 13

14 kasvutingimuste teadmine andmaks katsete tulemuste põhjal soovitusi, millistes tingimustes humiinpreparaadid toimivad ja millistest tingimustes nende kasutegur jääb väikeseks. Põllumajanduses kasutatavate põldkatsete tulemused on mõjutatud teatud verieeruvate faktorite poolt nagu ilmastik, mullastik, päeva pikkus ning agrotehnoloogia, millest kõige muutlikumaks võime lugeda ilmastikku. Esmalt mõjutab ilmastik katse mahapaneku aega, muld peab olema piisavalt kuiv, et saaks mehhaniseeritult tegutseda. Järgnevalt mõjutab ilmastik taime kasvu ja arengut ning katse lõppfaasis ka koristusaega. Liigne niiskus külvamise ajal põhjustab mitmeid negatiivseid näitajaid: mulla liigne niiskus takistab külvamist, hiline külv lühendab kasvuaega ning laost välja võetud ja kõrgematel temperatuuridel hoitav mugul vananeb füsioloogiliselt Liigne niiskus kasvuperioodi lõpus toob kaasa masintööde viivitamise ning see võib avaldada kõrvalmõjusid nagu näiteks mulla tihenemine, samuti raskendab kartuli säilitamist ning sademete suurenedes võib rikutud olla kogu koristus (Van Oort et al., 2011) Sademed Kartuli juurestik on mõnevõrra nõrgemini arenenud kui paljudel teistel põllumajanduskultuuridel. Samas kartuli veetarve kasvuperioodi alguses (mahapanekust tärkamiseni) on suhteliselt väike, sest idanemine toimub põhiliselt mugulas oleva vee arvelt. Sel perioodil moodustavad noored tõusmed koos emamugulaga ühtse terviku ja isegi pikemaaegne põud ei mõjuta taime turgorit (Jõudu, 2002). Sademete summa oli aastal 2012 võrreldes paljude aastate keskmisega märkimisväärselt suurem, samas aastal oli sademete hulk väiksem (Joonis 1). Mugulate arvukust taimel mõjutavad sademed, mis tulevad juuni esimesel ja teisel dekaadil (Lääniste, 2000). Õiepungade moodustamisest kuni täisõitsemiseni ja sellele järgneva mugulate hoogsa kasvu ajal on kartuli veetarve suurim ning seepärast on selles kasvufaasis sademetel esmajärguline tähtsus (Aamisepp, 1986). Tärklisesisaldus mugulates ei ole mõjutatav erinevate harimisvõtete ja herbitsiididega, kuid vegetatsiooniperioodil tulnud sademete hulk on faktor, mis mõjutab tugevasti mugulates leiduva varuaine sisaldust (Lääniste, 2000). 14

15 Mai I Mai II Mai III Juuni I Juuni II Juuni III Juuli I Juuli II Juuli III August I August II August III 2,4 3,4 43,6 35,6 18,8 13,8 2,2 42,2 44,6 20,4 15,8 14,6 43,8 20,8 14,2 35,6 12,8 27, ,8 27,2 38,4 61,8 Kartuli mahapaneku järgselt kui ka kogu kasvuperioodi vältel ei ilmnenud aastal märkimisväärset sademete puudust ja seeläbi kartuli saagipotentsiaali vähenemist. Sademete rohkus pigem sundis tähelepanu pöörama seenhaiguste leviku piiramiseks. Koristusajaks oli sademete hulk langenud ning saak oli võimalik koristada kuiva ilmaga aastal jagunesid sademed vegetatsiooniperioodi lõikes ühtlasemalt, seeläbi oli seenhaiguste risk väiksem. Samas saagikoristust raskendas väga niiske augusti II dekaad. Sademete rohkus avaldab samuti mõju mullas olevate toiteelementide liikuvusele ning aurumist ületavad sademed põhjustavad toiteelementide väljauhtumist mm Joonis 1. Kartuli kasvuaja sademed ja aastal Temperatuurid Temperatuurid määravad ära taime kasvu kiiruse kui ka taime sisese kuivaine jaotumise. Kartuli juurte kasv on intesiivsem kõrgema temperatuuri juures, samas madalam temperatuur parandab mugulate kasvu (Cao; Tibbitts, 1994). Elutsükli normaalseks läbimiseks vajavad keskvalmivad kartulisordid aktiivsete temperatuuride (üle 10 o C) summana o C. Kartuli soojusnõudlus on mitmesugustes kasvufaasides erinev. Idanemisel on optimaalseks mullatemperatuuriks o C, õitsemiseks ja mugulate moodustamiseks aga o C (Gregory, 1965; Aamisepp, 1986). Kõrge temperatuur ja pikem päevapikkus pikendavad 15

16 Mai I Mai II Mai III Juuni I Juuni II Juuni III Juuli I Juuli II Juuli III August I August II August III 10,4 12,3 12,3 12,2 11,5 15,2 14,1 19,3 15,3 19,6 16,6 15,2 14,1 15,6 15,2 14,7 16,4 16,3 17,3 18,3 17,9 19,5 19,9 19,8 mugula kasvu ning kuivaine moodustumist ning lõppkokkuvõttes jääb saak väikeseks. Kõrge temperatuuri korral jääbki mugulate kuivainesisaldus väiksemaks (Vandam et al., 1996). Katseaastatel old temperatuurid vägagi erinevad. Kartuli mahapanek toimus aastal mai I dekaadi lõpus, millal võime lugeda ilmastiku keskmisest natuke soojemaks aastal pandi kartul maha mai II dekaadi keskel, mida iseloomustab keskmisest temperatuurist ligi 5 o C soojem ilm. See tähendab, et muld soojeneb kiiremini kui ka kartuli idanemine ja tärkamine toimub kiiremini ning seeläbi saab vegetatsiooniperiood olla pikem. Suurim erinevus oli juuni kuus kui katseaastate vahel erines temperatuur 8 o C. Samuti oli soojem ilm aasta mai II dekaadil, mil keskmine temperatuur ületas paljude aastate keskmist 4,9 o Cvõrra. Üldiselt iseloomustab aastat paljude aastate keskmisest jahedam ilmastik ja aastat märkimisväärsemalt soojemat (Joonis 2). Kõrgem temperatuur soodustab varte kasvu, kuid pärsib lehepinna suurenemist ja mugulate moodustamist (Jõudu, 2002). Kasvuperioodi lõpus soodustavad suuremat mugulasaaki madalad temperatuurid (Cao; Tibbitts, 1994), mis tuleb välja ka meie katses, mil aastal olid kasvuperioodi lõpul madalamad temperatuurid samas suurem saak kui aastal. C Temperatuurid Joonis ja 2013 aasta keskmised temperatuurid, o C 16

17 3.4. Katsepõldude agrotehnika Katseaastate agrotehnika oli aastatel 2012 ja 2013 sarnane, erinevused tekkisid kõigest mõnedel töövõtetel kuupäevaliselt, mis aga ei tohiks mõjutada katse tulemusi. Katsete agrotehnikas lähtuti enamlevinud kartulikasvatuse tavadest, mis on läbi aegade ennast õigustanud. Katse ei ole sobilik mahetoodangu tootmiseks, kuna kasutati erinevaid taimekaitevahendeid ja täiendavat mineraalväetist. Kartuli eelviljaks oli nisu. Katsetes anti sügiskünni alla komposteeritud laudasõnnikut normiga 50 t ha 1. Sõnnik sisaldas üld P 0,46 %, üld K 0,86 %, kuivainet 44,8 %, N 0,97 % ning C 13,75 %. Arvestades, et sõnnikus olevatest elementides on omastatav esimesel aastal 25 %, siis 50 tonni sõnnikuga sai kartul kasutada fosforit 6 kg ha -1, kaaliumit 11 kg ha -1 ning lämmastikku 12 kg ha -1. Mineraalväetiste andmine on oluline, kuna toiteelementide puudumisel on taim stressis ning nakatub kergemini haigustesse. Seos on näiteks kartuli-lehemädaniku ja lämmastiku puudumise vahel, lämmastiku vaegus nõrgendab kartulitaime ning nakatumine toimub lihtsamalt (Paurson et al., 2015). Tervema taimiku saavutamiseks anti mineraalväetist (Yara ) normiga 275 kg ha 1 kevadel paiklikult koos kartuli mahapanekuga. Kaalium ning fosfor on antud oksiidina seega mineraalväetis andis kokku N 30 kg ha -1, P 13 kg ha -1 ning K 48 kg ha -1 kohta. Antud väetis sisaldab samuti arvestatavas koguses mitmeid mikroelemente nagu magneesium ja väävel, mis samuti parandavad kasvutingimusi aasta: 30 aprill toimus põllu libistamine ning 9. mai vagude rajamine, millele eelnes sügavkobestus ning 2 korda kultiveerimist. 10. mai toimus Gumistari andmine taimekaitsepritsiga ning kartuli mahapanek. 28. mai mullati kartulit esimest korda ning 4. juuni toimus äestamine. Järgmine muldamine sai teostatud 15. juuni. 21. mai pritsiti Tiitus normiga 50 g/ha ja Fastac 50 normiga 0.3 l/ha. 3. juuli pritsiti Ridomil Gold taimekaitsevahendiga normiga 2,5 kg/ha ning kartul mullati 3ndat korda. 10. juuli pritsiti teist korda Ridomil Goldiga normiga 2,5 kg/ha ning Fastaciga normiga 0,3 l/ha. 19. juuli pritsiti kolmandat korda Ridomil Goldiga normiga 2,5 kg/ha. 24. juuli kasutati kartulimardika tõrjeks Decis 2,5 EC-d normiga 0,2 l/ha. 31. juuli pritsiti neljanadat korda Ridomil Goldiga normiga 2,5 kg/ha. 14. august toimus pritsimine Ranman (0,2 l/ha) ning Ranman aktivor (0,15 l/ha) paagiseguga. Saak koristati 31. augustil. 17

18 2013. aasta: 02. mai toimus põllu libistamine ning 15. mai vagude rajamine, millele eelnes sügavkobestus ning 2 korda kultiveerimist. 16. mai toimus humiinpreparaadi Ruponics andmine taimekaitsepritsiga ning kartuli mahapanek. 29. mai mullati kartulit esimest korda ning 8. juuni toimus äestamine. Järgmine muldamine sai teostatud 20. juuni. 13. juuni pritsiti Tiitus normiga 50g/ha ja Fastac 50 normiga 0.3 l/ha. 25.juuni pritsiti Ridomil Gold taimekaitsevahendiga normiga 2,5 kg/ha ning kartul mullati 3.ndat korda. 1. juuli pritsiti teist korda Ridomil Goldiga normiga 2,5 kg/ha ning Fastaciga normiga 0,3 l/ha. 24. juuli pritsiti kolmandat korda Ridomil Goldiga normiga 2,5 kg/ha. 24. juuli kasutati kartulimardika tõrjeks Decis 2,5 EC-d normiga 0,2 l/ha. 15. august toimus pritsimine Ranman (0,2 l/ha) ning Ranman aktivor (0,15 l/ha) paagiseguga. Saak koristati 29. augustil. Katsepõldude agrotehnika on toodud tabelis 1. Tabel 1. Kartuli katsepõllu agrotehnika Tööd Töö aeg 2011 a. Komposteeritud sõnniku andmine Sügiskünd 28.okt 2.nov Tööd Töö aeg 2012 a. Töö aeg 2013 a. Libistamine 30.apr 2.mai Kultiveerimine 2 korda 9.mai 15.mai Sügavkobestus 9.mai 15.mai Vagude ajamine 9.mai 15.mai Mineraalväetiste külv 10.mai 16.mai Kartuli mahapanek 10.mai 16.mai Humistari lisamine 25 l/ha ning 50 l/ha 10.mai 16.mai Muldamine 28.05, 15.06, ,20.06,07.07 Äestamine 4.juuni 8.juuni Pritsimine Tiitusega normiga 50 g/ha 21.juuni 13.juuni Pritsimine Fastac 50-ga normiga 0,3 l/ha 21.06, juuli Pritsimine Ridomil Goldiga normiga 2,5 kg/ha 3, 10, 19 ning Pritsimine Decis 2,5 EC 0,2 l/ha 24.juuli 25.juuni Pritsimine Ranman 0,2 l/ha + aktivaator 0,15l/ha 14.aug 15.aug Komposteeritud sõnniku andmine 25.okt Sügiskünd 26.okt Lõppkoristus 30.aug 29.aug 25.06,01.07,

19 3.5. Katses kasutatav humiinpreparaat Antud magistritöö katses kasutati vene päritaolu vermikkomposti biotõmmist Gumistar. Tootja andmete põhjal on antud toitelahus naturaalsete ja ökoloogiliselt puhaste toiteelementide, humiinainete ning kasvustimulaatorite kompleks. Selle kasutamine omab positiivset mõju taime kasvu, ainevahetuse ja fotosünteesi protsessidele ning soodustab põllumajanduskultuuride saagikuse kasvu. Preparaat sisaldab endas kõiki vermikomposti komponente lahustatud olekus: humaate, fulvohappeid, aminohappeid, vitamiine, looduslikke fütohormoone, mikro- ja makroelemente ja mulla mikroorganismideeoseid(knjazeva, 2010). Gumistari keemiline koostis on toodud tabelis 2. Tabel 2. Gumistar Grin-PIK keemiline koostis (Knjazeva, 2010) Fe (raud) minimaalselt 105,00 mg/l Ph 9,3 Lämmastik 2 % Fosfor (P2O2) 1,60% Mg (magneesium) 1,04 g/l Kaalium (K2O2) 4,00% Humiide (minimaalselt) 2,10 g/l Ca (kaltsium) minimaalselt 0,62 g/l S (väävel) minimaalselt 0,06 g/l Cu (vask) minimaalselt 0,44 mg/l Zn (tsink) minimaalselt 5,10 mg/l Mn (mangaan) minimaalselt 1,04 mg/l Mo (molübdeen) minimaalselt 41,0 mg/l B (boor) minimaalselt 6,20 mg/l Se (seleen) minimaalselt 17,2 mg/l 19

20 4. UURIMISTÖÖ TULEMUSED JA ARUTELU 4.1. Humiinainete mõju Kartulisordi iseloomustamiseks ei piisa vaid mugulasaagist, sest saaki ju mõjutavad sort, ilmastiku- ja mullastikutingimused, vegetatsiooniperioodi pikkus jt. tegurid. Kartulisordile saab hinnangu anda teades ka kvaliteediomadusi, mida omakorda mõjutavad eelpoolnimetatud saaki kujundavad tegurid. Nii näiteks sõltub tärklisesisaldus ja toortumenemine sordist ja kasvuperioodi ilmastikust. Tärklisesisaldus omakorda mõjutab maitseomadusi. Maitse on aga tingitud lahustuvatest süsivesikutest ja ka mulla lõimisest (Tsahkna, 2012). See on põhjuseks, miks peame peale saagi ka analüüsima teisi mugulasaagi omadusi. Siiski kartuli kvaliteedinäitajad on klimaatiliste tingimuste suhtes tunduvalt stabiilsemad kui saagikus (Astover, 2001). Humiinaineid sisaldavaid preparaate on kasutatud erinevates kartuli põldkatsetes. Eestis on üheks nende katsetega tegelejaks Eesti Maaülikool. Katseid on korraldatud Rõhu katsejaama Eerika katsepõllul juba mitu aastat. Kasutatud kartulisortideks on olnud Laura ning Ants. Uuritud on Ruponics mõju kartuli mugulatearvule ning saagikusele. Mullaliigiks on olnud katsetes kerge liivsavi lõimisega näivleetunud muld ning agrotehnika on iseloomulik kartulikasvatusele. Ruponics erinevate normide kasutamine suurendas usutavalt kartulisordi Ants ühe taime mugulate arvu, mis teeb 1,7...2,4 mugulat ühe taime kohta ning on vastavalt 14,9...21,0 % rohkem kui kontrollvariandil. Kartulisordi Laura puhul saadi usutavalt suurem keskmine mugulate arv Ruponicsi normi 25 l ha 1 juures. Ruponicsi kasutamine suurendas kartulisordi Laura ühe taime mugulate arvu 1,3...3,6 mugulat taime kohta, mis on vastavalt 9,8...27,0 % rohkem, kui sama sordi kontrollvariandi mugulate arv. Täiendav lehekaudne Ruponicsi kasutamine ei avaldanud katsesse valitud sortide mugulate arvule oodatavat effekti, kuna tõenäoliselt olid kartulitaimede lehtede õhulõhed, mille kaudu toimub toitainete omastamine, kõrgete päevaste temperatuuride ja põua tõttu suletud. Ühe taime mugulate massile ei avaldanud erinevate Ruponicsi normide kasutamine usutavat mõju kummalegi katses olnud sordile. (Eremeev et al., 2010). Samuti on viidud läbi katseid põllumajandusuuringute keskuses, El-Nubarias, Egiptuses erinevate humiinainete normide kasutamisega, kus uuriti selle mõju kartuli 20

21 saagikusele. Humiinaineid lisati tilkniisutusega: loodi kontrollvariant(h 0 ), variant, millele lisati 60 kg ha -1 (H 60 ) ning variant, kus kasutati humiinpreparaate 120 kg ha -1. Muld olid aluseline ph 8.4. Katse tulemusena tehti järeldus, et humiinained omavad märkimisväärset saaki suurendavat ja parandavat mõju. Humiinainete mõju oli parem H 120 variandis kui H 60 variandis. Kontrollvariandi mugulasaak oli t ha -1 tärklisesisaldusega 12.83%, H 60 variandi mugulasaaks oli 36,41 t ha -1 tärklisesisaldusega 13,87 % ning H 120 variandi mugulasaaks oli 45,66 t ha -1 tärklisesisaldusega 14,21 %. H 120 omas võrrelduna H 0 - ga 21 % suuremat saaki (Selim et al., 2009). Antud magistritöös käsitlevas katses aastatel 2012 ja 2013 ei omandanud humiinainete kasutamine kartuli saagikusel ja mugula kvaliteedil statistiliselt usaldusväärset mõju. Põhiline roll humiinainete lisamisele on toitainete liikuvuse parendamine ning seeläbi taimede parem omastatavus. Humiinained suurendavad mulla katioonide puhvrit (neil on võime siduda ja vabastada katioone nagu K+,Ca2+,NH4+, samuti loovad nad kompleksühendeid mikroelementidega. Seda teooriat on kinnitanud nende toitainete suurenemine mugulates humiinainete kasutamise korral (Selim et al., 2009). Humiinpreparaatidega kasutamise efektiivsus ei ole heades kasvutingimustes märgatav. Humiinainete mõju kasvukeskkonnale oleks vaja uurida taimedele stressi põhjustavates tingimustes (Margus et al., 2014) Humiinpreparaadi mõju mulla agrokeemilisetele näitajatele Mullaliigiks on näivleetunud muld LP, WRB klassifikatsiooni järgi Stagnic Luvisol. Kultuurmaana kasutamisel on need mullad üle keskmise viljakad. Kuna mulla ülakihis on valdavalt saviliiv või kerge liivsavi, siis on neid muldi kerge harida ja nad sobivad hästi ka rühvelkultuuridele, vähese koresuse tõttu on kartulit võimalik koristada kombainiga. Näivleetunud mullad on väga sobilikud kartulikasvatuse viljelemiseks (Viileberg, 1966). Kasutates 10 pallilist skaalat, siis need mullad saavad kartulikasvatuseks 9 palli (Kõlli, Leemet, 1999). Mullaproovi tulemused on toodud tabelis 3. Tabelist on näha, et huumiinpreparaadi kasutamine on mõjutanud teatud toitainete sisaldust mullas. 21

22 Tabel 3. Kartuli katsepõllu mulla agrokeemilised näitajad kevadel enne kartuli mahapanekut ja sügisel pärast kartuli koristust. Statistiliselt usaldusväärsed erinevused (p<0,05) variantide vahel on märgitud erinevate tähtedega (ANOVA, Fisher LSD test) 2012 Variant ph KCl C org, % N tot, % P, mg kg 1 K, mg kg 1 Ca, mg kg 1 Mg, mg kg 1 Kontroll* 5.37 c 1.10 a 0.13 b 91.4 ab b a b H a 1.29 b 0.13 b 89.0 a c a b H a 1.10 b 0.11 a 94.3 b a c a H b 1.09 b 0.12 a 92.8 ab a b c 2013 Kontroll* 5.26 a 1.28 a 0.12 a 92,25 b 126,74 a 884,76 a 98,06 a H a 1.29 a 0.12 a 104,15 c 126,17 a 896,32 a 119,37 b H b 1.29 a 0.12 a 77,79 a 71,97 b 774,79 b 101,17 ab H ab 1.27 a 0,12 a 73,50 a 97,55 ab 857,79 a 93,96 a * kevadel enne katse mahapanekut võetud põllu üldine mullaproov Humiinpreparaadi kasutamine on usutavalt mõjutanud mulla happesust, fosfori, kaaliumi, kaltsiumi ning magneesiumi sisaldust. Mulla happesuse tõus pärsib tihtipeale taimedele vajalike toiteelementide kättesaadavust. Üheks mooduseks orgaaniliselt mulla happesust vähendada on kasutada vahekultuure, mis annavad mulda täiendavat orgaanikat ja pärsivad mulla hapestumist (Luik et al., 2014). Fosfori sisaldus on aastal vähenenud usutavalt H 25 variandi korral 92,25 mg kg 1 77,79 mg kg 1 ni, H 50 puhul 73,50 mg kg 1. Kaltsiumi vähenemine on toimunud aastal H 25 korral 722,3 mg kg 1 lt 694,2 mg kg 1 ni, ning H 50 puhul 645,1 mg kg 1 le aastal on kaltsiumi sisaldus langenud 884,76 mg kg 1 lt 774,79 mg kg 1 ni. Võrreldes kevadise mullaprooviga, on katselappide H 25 ja H 50 mulla happesus katseperioodi vältelt usutavalt langenud mõlemal katseaastal (Tabel 3) aastal oli katse alguses mulla ph 5,37, mis langes H 25 puhul 5,17ni ning H 50 puhul 5,07ni. Sarnane trend oli ka aastal kui katse alguses oli mulla happesus 5,26, mis langes H 25 puhul 5,03ni ning H 50 puhul 5,11ni. Aluselised ioonid nagu Ca +2 Mg +2 alluvad kergesti väljauhtumisele ja muld muutub happeliseks (Järvan, 2006). Mulla ph langus oli suurem aastal, kuna sademete hulk ületas aurumise ning mullas toimus Ca +2 ja Mg +2 väljauhtumine. Mulla happesuse langedes 22

23 paraneb taimedele kaltsiumi ja magneesiumi kättesaadavus, samas selle tagajärjel vabaneb raud, mangaan ja alumiinium, mis võivad muutuda taimedele toksiliseks. Vabanenud mikroelemendid võivad samuti moodustada fosforiga mullavees lahustumatuid ühendeid ja seeläbi pärsida fosfori kättesaadavust. Olenemata eelmainitust, on aastal mullas usutavalt langenud fosfori sisaldus, samas mugulaak suurenenud. Kuna fosfor on makroelement, siis selle kättesaadavuse vähenemine peaks põhjustama saagi langust. Katses saak aga suurenes, mis tähendab, et fosfor on muutunud mullas liikuvamaks ja taimedele kergemini omastavamaks, sellise järelduseni on jõutud ka teistest katsetes (Cimrin & Yilmaz, 2005). Omastatava fosfori ja kaaliumi hulk suureneb humiinpreparaadi kasutamisel (Selim et al., 2010; Sarwar et al., 2014) Saak ja saagi struktuur Saagikus Kartulisortide hindamisel tuleb jälgida nii kvantitatiivseid kui ka kvalitatiivseid näitajaid. Kõige lihtsamini ja suurimat majanduslikku tasuvust mõjutav näitaja on saagikus. Saagikus oleneb nii kasvutingimustest kui ka sordist. Aastal 2012 ei suurendanud huuminainete andmine normiga 25 l ha -1 ega normiga 50 l ha -1 saagikuse suurendamisel mingit effekti. Kõige suurema saagiga oli Laura H 0 katselapp (52,4 t ha -1 ), Laura H 25 saagikus oli 1,8 t ha -1 kohta väiksem (50,6 t ha -1 ) ning H 50 võrreldes H 0 - ga 2,8 t ha -1 kohta väiksem (49,6 t ha- 1 ). Kartulisort Ants H 0 katselapi saak võrrelduna H 25 saagiga oli 0,9 t ha -1 väiksem vastavalt 43,1 t ha -1 ja 42,2 t ha -1, ning H 50 puhul oli saak 42,5,9 t ha -1.Tulemustest selgub, et humiinpreparaadi lisamine ei ole aastal suurendanud saagikust kartulisort Ants ega Laura puhul aastal ei olnud taimekasvuks niivõrd sobilikud ilmastikutingimused kui aastal, ning saagikused jäid väiksemaks. Laura saagikus oli H 0 puhul 32,9 t ha -1, H 25 puhul 33,4 t ha -1 ning H 50 puhul 35,95 t ha -1. Saagikused jäid võrrelduna eelneva katseaastaga ligikaudu % väiksemaks. Ants saagikus oli H 0 puhul 32,3 t ha -1, H 25 puhul 33,4 t ha -1 ning H 50 korral 35,2 t ha -1. Andmetest selgub, et Ants on stabiilsema saagikusega sort, kui seda on 23

24 Laura, samas heades tingimustes omab Laura paremat saagipotensiaali aastal on humiinpreparaadi lisamine suurendanud saaki Ants puhul 2,9 t ha -1 kohta ning Laura puhul 3 t ha -1 kohta. Antud tõusud ei ole küll statistiliselt tõestatud, kuid näha on ilmselge saagikuse tõus. Halvemates kasvutingimustes, kus toitainete ja niiskuse puudus tekitavad taimedele stressi, tuleb humiinpreparaadi positiivne mõju esile, seda ei täheldatud aastal, kuna saagikused olid suuremad ,3a 50,6a 32,9a 33,3a 49,6a 35,9a (a) ,1a 42,2a 32,3a 33,4a 42,5a (b) 35,2a HP0 HP25 HP50 HP0 HP25 HP50 Joonis 3. Humiinpreparaadi Ruponics mõju kartulisordi Laura, t ha -1 (a) ja kartulisordi Ants, t ha -1 (b) saagile. Vearibad joonisel tähistavad standardviga. Statistiliselt usutavad erinevused (p < 0,05) tulpadel on märgitud erinevate tähtedega (ANOVA, Fisher LSD test). H 0 Humiinpreparaadita (kontroll); H 25 Humiinpreparaat Ruponics kulunormiga 25 l ha -1 ; H 50 Humiinpreparaat Ruponics kulunormiga 50 l ha -1 Katse tulemust iseloomustab väga ühtlane ning suurte mugulatega saak. Kaubanduslike mugulate suur osatähtsus näitab, et kartul on kasvanud heades tingimustes ning on saavutanud tarbjatele sobiliku suuruse. Kaubanduslike mugulate osakaalu suurendas samuti asjaolu, et proovid on võetud käsitsi, sellega vähendati mehhaaniliste vigastuste osatähtsust. Kaubanduslike mugulate osatähtsus on toodud välja tabelis 3. Põllumajandustootja sissetuleku moodustab eelkõige kaubanduslikust saagist saadav tulu, kuna ebastandarsete mugulate müük on komplitseeritud ning vähese tulukusega. Humiinpreparaadi lisamine avaldas kaubanduslikule saagile statistiliselt usutavat mõju H 50 variandi puhul aastal. Kasutades humiinpreparaati 50 l ha -1, tõusis kartulisort Laura puhul kaubanduslik saak 3,6 t ha -1 võrreldes H 0 variandiga. Seega, aastal oleks humiinpreparaadi kasutamine suurendanud 24

25 tootja tulu. Humiinpreparaat on vähendanud väikeste mugulate arvu, mille tõttu ebastandardsete mugulate osakaal väheneb. Samas aastal kui saagitasemed olid suuremad (Joonis 3), siis humiinpreparaat kaubanduslikku mugulasaaki usutavalt ei suurendanud (Tabel 4) aastal mõjutas humiinpreparaat ka kartulisordi Ants kaubanduslikku saaki (33,0 t ha -1 ), võrreldes kontrollvariandiga andes enamsaagiks 2,9 t ha -1 (tabe 4l ). Humiinainete kasutamine omas usutavat mõju kaubanduslikule saagile aastal, kuna suurendas kaubaliste mugulate massi kogusaagis. Kaubanduslike mugulate osakaalu suurendamine kogusaagis on toidukartuli kasvataja peamisi ülesandeid aastal oli kaubanduslikke mugulaid Laura H 50 variandi puhul 97,1 %, samas kartulisort Ants andis 92,8 % kaubanduslikke mugulaid aastal suurendasid usutavalt humiinained kartulisort Laura kaubaliste mugulate osakaalu kogusaagis (Tabel 4). Tabel 4. Humiinpreparaadi Ruponics mõju kartuli kaubanduslikule saagile (t ha -1 ) ja kaubanduslike mugulate osakaalule (%) ja aastal. H 0 Humiinpreparaadita (kontroll); H 25 Humiinpreparaat Ruponics kulunormiga 25 l ha -1 ; H 50 Humiinpreparaat Ruponics kulunormiga 50 l ha -1 ; 1 Statistiliselt usaldusväärsed erinevused (p < 0,05) samas veerus on märgitud erinevate tähtedega (ANOVA, Fisher LSD test); * ± tähistavad standardviga Sort Variant Kaubanduslik saak (t ha -1 ) Kaubanduslikud mugulad (%) Ants H 0 40,1a 1 ± 1,7* 30,1a ± 1,0 92,8a ± 0,8 92,9a ± 0,6 H 25 38,7a ± 1,6 31,3a ± 1,2 91,8a ± 1,0 93,5a ± 0,5 H 50 39,4a ± 1,2 33,0b ± 1,9 92,8a ± 0,8 93,5a ± 0,7 Laura H 0 50,8a ± 2,1 30,9a ± 0,9 96,9a ± 0,4 93,6a ± 0,8 H 25 49,0a ± 1,8 31,8ab ± 0,8 96,8a ± 0,5 95,3b ± 0,3 H 50 48,1a ± 1,8 34,5b ± 1,5 97,1a ± 0,5 96,0b ± 0, Saagi struktuur Saagi struktuur mängib suurt rolli, eelkõige lauakartuli seisukohalt, tärklisetööstuse ja loomasööda seisukohalt ei ole mugulate struktuur oluline. Mugulate mass ja struktuur sõltub lehtede ja varte kasvust, arengust ning selle protsessi kiirusest, assimilaatide moodustamisest ja jagunemisest taime eri organite vahel, mugulate moodustumise kiirusest ning lehtede ja varte hävimise ajast. Kõrgem temperatuur soodustab varte kasvu, kuid pärsib lehepinna suurenemist ja mugulate moodustamist (Jõudu, 2002). Madalamad temperatuurid soosivad 25

26 suuremat mugulate arvu, kuid kõrgem temperatuur mugulate suuremat massi (Cao; Tibbitts, 1994). Sademete hulk kartuli kasvuperioodi alguses mõjutab mugulate arvu positiivselt aastal, kui oli suur sademete hulk, siis tõusis nii Laura kui ka Ants mugulate arv võrreldes aastaga. Humiinpreparaadi lisamine ei ole ühegi katsevariandi ega kummagi katseaasta lõikes statistiliselt usutavalt mõjutanud mugulate arvu taime kohta. Katse kinnitas, et mugulate arv on mõjutatud klimaatilistest tingimustest ja ei ole jäägitult sordiomane tunnus aastal oli Laura puhul keskmine mugulate arv 13,0 mugulat taime kohta ning Ants puhul 12,7 mugulat taime kohta aasta oli mugulate arv vastavalt 10,1 ning 9,7 mugulat taime kohta. Hoolimata sortide sarnasest mugulate arvust taime kohta, on neil vägagi erinevad saagikused, see tuleneb mugulate masside erinevusest. Mugulate mass on mõlemal katseaastal olnud suurem kartulisort Laural, küündides suurimaks aastal H 50 puhul 77,2 g-ni, samas Ants suurim mugulamass oli aastal, küündides 70,4 g-ni. Väikseim mugulamass oli Ants H 0 puhul (59,8 g) ning Laura H 25 puhul 61,6 g. Mugulate massi mõjutab samuti mugulate arv taime kohta, nimelt aastal oli Ants mugulate arv väikseim (9,5 mugulat taime kohta), samas mugula mass suurim (70,4 g). Kui on vähem mugulaid, siis on neil ruumi kasvada ja taimel on vähem mugulaid kuhu varuaineid koguda ja seeläbi neid kasvatada. Tabel 5. Humiinpreparaadi Ruponics mõju ühe taime mugulate arvule (tk) ja mugula keskmisele massile (g) ja aastal. H 0 Humiinpreparaadita (kontroll); H 25 Humiinpreparaat Ruponics kulunormiga 25 l ha -1 ; H 50 Humiinpreparaat Ruponics kulunormiga 50 l ha -1 ; 1 Statistiliselt usaldusväärsed erinevused (p < 0,05) samas veerus on märgitud erinevate tähtedega (ANOVA, Fisher LSD test); * ± tähistavad standardviga. Sort Variant Mugulate arv taime kohta (tk) Mugula keskmine mass (g) Ants H 0 12,8a 1 ± 0,4* 10,3a ± 0,4 64,3a ± 2,6 59,8a ± 2,1 H 25 13,3a ± 0,7 10,5a ± 0,3 60,9a ± 2,5 60,6a ± 2,4 H 50 12,1a ± 0,4 9,5a ± 0,4 66,7a ± 2,1 70,4b ± 3,6 Laura H 0 13,4a ± 0,5 9,4a ± 0,4 75,6a ± 4,7 67,4ab ± 3,2 H 25 13,0a ± 0,5 10,3a ± 0,4 74,2a ± 3,1 61,6a ± 1,6 H 50 12,5a ± 0,7 9,4a ± 0,3 77,2a ± 4,7 72,4b ± 2,0 26

27 4.3. Saagi kvaliteet ja keemiline koostis Suurema kuivaine- ja tärklisesisaldusega kartulid on sobilikumad toiduaine ning tärklisetööstuse jaoks (Mitch, 1984). Kartuli tätsamaiks väärtuse näitajaks on tärklisesisaldus, mis parakau varieerub üsna suures ulatuses (Lepajõe, 1993). Kartulimugulates sisalduv tärklis on väärtuslike dieetiliste, energeetiliste ja tehnoloogiliste omadustega, seetõttu on kartul kõrgväärtuslik toiduaine ja tärklisetööstuse oluline tooraine (Lääniste, 2000). Kartuli maitseomadused on seotud tärklisesisaldusega, pärast keetmist on väikese tärklisesisaldusega mugulad vesised, tärkliserikkamatel mugulatel rakud lõhenevad keetmisel ning nende välimus on pärast keetmist jahune (Jõudu, 2002). Kartuli tärklisesisaldus varieerub kasvuperioodi jooksul ning on suurim 2 ja3 kasvukuu ajal (Liu et al., 2003) Mugulate tärklisesisaldus Katses kasutati tärklisesisalduse määramiseks mugulates Parovi kaale. Parovi kaalud koosnevad suuremast anumast, kaalust ja traatkorvidest. Anum täideti veega äravoolutoru kõrguseni, kaalu külge kinnitatud alumine korv oli vees, ülemine aga õhus. Sel momendil peavad kaalud olema tasakaalus. Ülemisse korvi pandi 5050 grammi puhtaks pestud mugulaid. Seejärel asetati mugulad ülemisest korvist alumisse ning tasakaalustati kaalud vihtidega. Kui mugulate poolt väljasurutud vesi oli välja voolanud, saadi teada mugulate mass vee all. Seejärel leiti vee all kaalutud mugulate raskuse järgi skaalalt kartuli tärklisesisaldus (Lepajõe, 1993). Humiinpreparaadi kasutamise korral 50 l ha aastal on tärklisesisaldus mugulates langenud nii Laura kui ka Ants korral. (Tabel 6). Samas kasutades humiinpreparaati 25 l ha -1 siis ei ole tärklisesisalduse langus täheldatav aastal ei ole humiinpreparaadi kasutamine näidanud samasugust trendi nagu 2012 aastal. Kartulisort Ants puhul on tärklisesusaldus isegi tõusnud H25 variandi puhul 15,4 % - 16,1 %. Selline tõus on vastuolus eelneva katseaasta tulemusega, seega tekib vastuolu humiinpreparaadi mõju lahtiseletamises tärklisesisaldusele ja järeldada tuleb, et tärklisesisaldus on mõjutaud teiste faktorite poolt. 27

28 Tabel 6. Humiinpreparaadi mõju mugula tärklisesisaldusele (%) ja tärklisesaagile (t ha -1 ) ja Aastal. H 0 Humiinpreparaadita (kontroll); H 25 Humiinpreparaat Ruponics kulunormiga 25 l ha -1 ; H 50 Humiinpreparaat Ruponics kulunormiga 50 l ha -1 ; 1 Statistiliselt usaldusväärsed erinevused (p < 0,05) samas veerus on märgitud erinevate tähtedega (ANOVA, Fisher LSD test); * ± tähistavad standardviga. Sort Variant Tärklisesisaldus (%) Tärklisesaak (t ha -1 ) Ants H 0 15,6b 1 ± 0,2* 15,4a ± 0,2 6,7a ± 0,3 5,0a ± 0,2 H 25 15,4ab ± 0,1 16,1b ± 0,1 6,5a ± 0,2 5,4a ± 0,2 H 50 15,0a ± 0,1 15,3a ± 0,2 6,4a ± 0,2 5,4a ± 0,3 Laura H 13,8b ± 0,2 13,6ab ± 0,2 7,2a ± 0,3 4,5a ± 0,1 H 25 14,0b ± 0,1 13,9b ± 0,2 7,1a ± 0,3 4,6a ± 0,1 H 50 13,4a ± 0,1 13,2a ± 0,2 6,6a ± 0,2 4,7a ± 0,2 Tärklisesisaldus aastal oli Ants puhul H 0 15,6 %, H 25 15,4 % ning H 50 15,0 %. Samal aastal oli Laura tärklisesisaldus H 0 13,8%, H 25 14,0 % ning H 50 13,4 %. Tärklisesisaldus on sordiomane tunnus ja aastate lõikes ei kõigu väga palju, seda kinnitab ka fakt, et aastal oli Ants tärklisesisaldus H 0 korral 15,4 %, H 25 puhul 16,1% ning H 50 puhul 15,3 %, samas Laura H 0 oli 13,6 %, H 25 13,9% ning H 50 13,2 %. Antud andmetes järeldub, et kartulisort Ants on suurema tärklisesisaldusega sort kui Laura. Mugulate tärklisesisaldust ja tärklise kvaliteeti mõjutab terve rida tegureid: sordi iseärasused, agroökoloogilised ja klimaatilised tingimused, agrotehnika, väetamine, mugulate valmivus, säilitustingimused (Jõudu, 2002). Lisaks eelpool mainitud teguritele mõjutab vähesel määral ka humiinpreparaat tärklisesisaldust, ning seda negatiivselt. Tärklisesaak hektarilt on näitaja, mis omab suurt tähtsust just tööstuskartuli osas, eriti tärklisetööstuse jaoks spetsiaalselt kasvatatud mugulate osas (Lääniste, 2000). Umbes 3 % maailma kartulitoodangust kulub tärklise, samuti piirituse ja siirupi tootmiseks. Kartulitärklisest toodetud siirupit võib kasutada suhkru asaendajana. Kahest tonnist tärklisest saab 2,1 tonni siirupit (Jõudu, 2002). Tärklisesaak on otseselt sõltuvuses mugulate kuivaine sisalduse ja saagikusega. Aastal 2012 oli kartulisort Laura kontrollvariandi tärklisesaak 7,2 t ha -1, H 25 variandil 7,1 t ha -1 ning H 50 variandi korral 6,6 t ha -1 (Tabel 6). Tärklisesaak on 600 kg ha -1 väiksem kui kontrollvariandil, kuid tegemist pole usutava langusega. Samal aastal on kartulisort Ants tärklisesaak hektari kohta olnud H 0 puhul 6,7 t ha -1, H 25 puhul 6,5 t ha -1 ning H 50 puhul 6,4 t ha -1. Hoolimata kartulisort Laura madalamast tärklisesisalduses on 28