ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Основные причины снижения заинтересованности сельхозпредприятий и населения в возделывании картофеля - большая трудоемкость и высокие энергозатраты на его выращивание. Необходимо отметить и такие важные факторы, как резкий рост цен на все основные средства производства, включая технику, химические средства защиты растений, удобрения, семена.
Ни по одной культуре вопрос о затратах семенного материала не представляет такого хозяйственно-экономического и энергетического значения, как по картофелю. Анализ структуры затрат на возделывание картофеля показывает, что до 50% материально-денежных средств приходится затрачивать на семена, другие же элементы занимают значительно меньший удельный вес. Причем затраты семенного материала становятся тем больше, чем крупнее посадочные клубни. Следовательно, одним из резервов снижения себестоимости картофеля являются оптимальные нормы посадки.
В настоящее время в Госреестре селекционных достижений РФ имеется достаточно большое разнообразие сортов картофеля, способных давать стабильные и высокие урожаи в различных почвенно-климатических условиях большинства регионов России. Однако, потенциальная продуктивность сортов может быть реализована только с учетом особенностей их требований к определенным агротехническим приемам, одним из которых является густота посадки и масса посадочного клубня. Поэтому для повышения урожайности картофеля необходимо строго соблюдать сортовую агротехнику культуры. В связи с этим в современных условиях особое значение приобретает разработка и использование в практике картофелеводов приемов возделывания, рассчитанных на определенный сорт или группу сортов для конкретного региона.
Цель исследований. Целью исследований являлось обоснование
5
комплекса приемов возделывания картофеля, обеспечивающего получение высоких урожаев качественных клубней в зависимости от сорта, массы посадочного клубня и густоты посадки применительно к условиям выщелоченного чернозема лесостепи Поволжья. Задачи исследований:
- изучить влияние густоты посадки и массы посадочного клубня на изменение биометрических показателей у различных сортов картофеля;
- установить оптимальную густоту стеблестоя на единицу площади для сортов различных групп спелости;
- выявить влияние густоты посадки и массы посадочного клубня на урожай, его структуру, крахмалистость и товарность у различных сортов;
- рассчитать экономическую и энергетическую эффективность изучаемых приемов и дать рекомендации для практического их использования.
Научная новизна. Теоретически обоснован дифференцированный подход к нормам посадки картофеля для сортов различных групп спелости, основанный на формировании оптимальной густоты стеблестоя растений в условиях лесостепи Поволжья.
Практическая значимость. Результаты исследований позволяют рекомендовать производству наиболее продуктивные сорта картофеля, оптимизировать параметры технологических приемов их возделывания в условиях лесостепи Поволжья. Внедрение в производство разработанных агроприемов позволит получать стабильные урожаи клубней 30-35т/га.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на научно-практическом семинаре «Задачи и результаты исследований по картофелеводству и совершенствованию специализированных севооборотов», посвященном 100-летию со дня рождения профессора Н.С.Бацанова (Пенза,2004), семинаре
6
«Агротехнические приемы выращивания семенного и продовольственного картофеля» (Кисловодск,2004), на агрономических совещаниях разного уровня (2003-2005гг.), заседаниях Ученого Совета Пензенского НИИСХ (2003-2005гг.).
Основные положения, выносимые на защиту:
-особенности роста и развития растений сортов картофеля различных групп спелости, обеспечивающих высокую продуктивность, при различной густоте стояния и массе посадочного клубня;
-урожайность картофеля в зависимости от сорта, массы посадочного клубня и густоты посадки:
-структура урожая и его качество в зависимости от сорта и густоты стояния растений:
-параметры энергической и экономической оценки приемов возделывания картофеля в лесостепной зоне Поволжья.
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 4 печатных работах.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 120 страницах компьютерного текста. Состоит из введения, шести глав, выводов, предложений производству, содержит 23 таблицы, 16 приложений. Список использованной литературы включает 170 наименований, в том числе 12 иностранных авторов.
7
1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА 1.1 Сорт и продуктивность картофеля
Роль сорта в современном картофелеводстве очень велика и разнообразна. По расчетам специалистов именно от сорта зависит около 50% урожая.
Разница в сроках созревания сортов различных групп спелости (очень ранние, ранние, среднеранние, среднеспелые, среднепоздние и поздние) достигает 90-160 дней. Набор сортов разных сроков созревания, как правило, обеспечивает в хозяйствах стабильное производство, особенно в условиях непродолжительного вегетационного периода, что важно для региона лесостепи Поволжья.
Используя сорта картофеля различных групп спелости, можно создать условия для введения на участке специальных севооборотов, изменять сроки поступлений свежей продукции.
Правильный подбор сорта необходим и в зависимости от направления использования продукции, одни сорта, например, больше пригодны для производства раннего картофеля, другие для приготовления пюре и супов, третьи — для обжаренных продуктов и т.д.
Известно, что потенциальные возможности сортов картофеля определяются комплексом признаков, среди которых первостепенное значение отводится показателям потенциальной урожайности возделываемых сортов, а также их важнейшим иммунологическим и качественным характеристикам. Показатели потенциальной урожайности новых сортов существенно возросли и в настоящее время достигли 50...60 т/га (Яшина И.М., 1986; Анисимов Б.В., 2000).
Некоторое увлечение внедрением сортов картофеля интенсивного типа оправдалось не полностью. Такие сорта предъявляют повышенные требования к агротехнике, плодородию почвы, им необходимы
8
благоприятные погодные условия. В реальных условиях это не всегда возможно. При выведении современных сортов селекционеры руководствуются необходимостью получения высокой стабильной продуктивности при среднем, наиболее характерным в реальных условиях уровне агротехники и плодородия почвы. Ученые пришли к выводу, что именно такие сорта лучше всего отзываются на улучшение агрофона и противостоят колебаниям природных условий. При подборе сортов следует учитывать и это (Кабунин A.A., Лысенко Ю.Н., Смирнов A.A., 2001).
Однако, анализ реального положения дел в картофелеводстве показывает, что параметры потенциальной урожайности практически не реализуются в производственных условиях по большинству сортов, и разрыв между достигнутым уровнем потенциальной урожайности и фактической с годами почти не сокращается, а нередко еще более возрастает.
Селекционерами разных стран создан широкий спектр сортов разной спелости с высокой урожайностью, устойчивостью к различным возбудителям болезней и вредителям, а также к абиатическим стрессам с хорошими качественными показателями, пригодными к механизированному возделыванию (Альсмик П.И., 1979; Анисимов Б.В. и др., 1993; Витенко В.А. и др.; 1988; Putz В., 1990; Schuhmann Р., 1997).
В настоящее время в Госреестре селекционных достижений РФ имеется достаточно большое разнообразие сортов картофеля, способных давать стабильные и высокие урожаи в различных почвенно-климатических условиях большинства регионов России. Всего в Госреестре на 2000 г. представлен 201 сорт, из них 96 сортов отечественной селекции, 29 сортов селекции стран Ближнего зарубежья и 73 сорта Дальнего зарубежья (Анисимов Б.В., 2000).
Особенно важное практическое значение для большинства регионов и хозяйств имеет правильный подбор сортов с учетом длительности периода вегетации, необходимого для полного созревания.
В работах А.Н. Орлова (2000) доказано, что в условиях Пензенской
9
области для обеспечения бесперебойного снабжения населения продовольственным картофелем необходимо выращивать ранние сорта картофеля в сочетании со среднепоздними с применением следующих уровней питания: 30 т/га навоза + ЫбоРэдКбо, а также повышенных доз полного минерального удобрения из расчета N9oPшКэд кг д.в. на 1 га, которые обеспечивают получение урожая клубней картофеля на этих фонах 39,6...42,2 т/га по сорту Лорх и 36,0...32,2 т/га по сорту Ранняя роза, что выше контроля без удобрений соответственно на 13,1...15,7 т/га, или на 49...59% по сорту Лорх и на 15,2 и 12,5 т/га, или 76 и 63% по сорту Ранняя роза.
В основных зонах товарного картофелеводства России поздние сорта обычно не успевают вызреть, вследствие чего клубни сильно повреждаются при уборке и, как правило, плохо хранятся. Особенно большие потери могут происходить при хранении недозрелых клубней с механическими повреждениями.
В таких условиях наиболее эффективно возделывание сортов картофеля ранней и среднеранней групп спелости. Эти сорта успевают сформировать значительную часть урожая до наступления жары и засухи, массового повреждения ботвы колорадским жуком и завершают клубнеобразование до наступления осенней дождливой погоды и развития фитофтороза. К тому же клубни большинства современных раннеспелых и среднеспелых сортов имеют хорошую лёжкость при хранении и могут использоваться в течение всего зимнего периода.
Потенциальная урожайность среднепоздних и поздних сортов картофеля выше, но накопление урожая клубней, в зоне лесостепи Поволжья, у них происходит чаще всего в неблагоприятный период (жара, засуха, или наоборот - фитофтороз, переувлажнение почвы и т.д.). Условия для уборки таких сортов тоже редко бывают нормальными, поэтому они не всегда могут давать высокий, стабильный урожай и обеспечивать надлежащее качество продукции.
10
Для ежегодного получения гарантированного урожая на участке необходимо иметь не менее трех сортов картофеля различных групп спелости и направления использования (Анисимов Б.В., 2000).
Продуктивность семенных клубней определяется, прежде всего, их наследственными свойствами. Они изменяются со временем под воздействием ряда важных факторов, вследствие чего снижается, как правило, урожай и его качество. В практике картофелеводства это влияние предотвращается, главным образом, семеноводческими мероприятиями, направленными на поддержание картофеля в здоровом состоянии.
Важнейшая задача семеноводства сохранить в течение длительного времени продуктивность сорта (Амбросов А.Л., 1964; Адамов И.И., 1967; Писарев Б.А., Трофимец Л.Н., 1982; Трофимец Л.Н., 1994; Пантелеймонов И.В., 1997, 1998; Дынник В.В., 1998; Остервальд П., 1998; Чуенко A.M., 1998; Анисимов Б.В., Климов М.В., 1999).
В процессе репродуцирования качество семенного материала заметно ухудшается. Урожайность клубней разных сортов при разных параметрах минерального питания, полученных из семян второй репродукции в зависимости от сорта на 12...37 ц/га ниже, чем из семян элиты.
Снижение качества семенного материала связано, главным образом, с поражением растений вирусными болезнями и усилением экологического вырождения. Степень проявления этих показателей подвержена значительному влиянию разных норм удобрений и условий температурного и влажностного режимов (Вавилов П.П., 1986).
Густота посадки не оказывает существенного влияния на семенные качества клубней картофеля в последействии. Более значимой здесь является масса посадочного клубня, с уменьшением которой продуктивность заметно возрастает (Юрлова СМ., 1983).
Важным биологическим показателем, связанным с накоплением урожая картофеля, является формирование на растениях продуктивных столонов. Образованию столонов и формированию клубней в зависимости от
11 условий выращивания посвящены работы многих авторов.
Целью исследований СМ. Юрловой (1986) было выявить комплексное влияния площади питания и массы посадочного клубня на число формирующихся столонов и клубней и в конечном итоге на урожайность картофеля в условиях применения повышенных доз удобрений и орошения.
Опыты выполняли в 1979-1981 гг. в ОГГХ "Коренево" НИИКХ Московской области. Почва дерново-подзолистая супесчаная. Клубни среднераннего сорта Любимец массой 20...50, 50...80 и 100..Л50 г, высаживали по схеме: 70 х 25, 70 х 35 и 70 х 50 см. Минеральные туки в дозе N150P180K210 вносили на фоне 50 т/га органических удобрений. Оптимальная влажность почвы на уровне 75% от ППВ поддерживалась путем проведения систематических поливов.
Количество стеблей в кусте изменяется под влиянием как агротехнических приемов, так и метеорологических условий. Так, в более прохладном и влажном 1980 г. число стеблей в кусте было меньше по сравнению с 1979 г. и 1981 г. При площади питания 70 х 50 см число стеблей на один куст было выше, чем при схеме 70 х 25 см. В среднем для всех фракций посадочных клубней эта разница составила 1,7...1,8 стебля на куст.
Учет количества столонов, проведенный в фазу цветения, показал, что в зависимости от изучаемых факторов и погодных условий у картофеля формируется от 14,7 до 38,6 столонов. Число столонов, образовавшихся в кусте в 1980 г., было значительно меньше, чем в 1979 г. Это, по-видимому, также связано с менее благоприятными погодными условиями 1980г.: повышенной влажностью почвы и более низкой температурой воздуха по отношению к средним многолетним показателям. При этом следует отметить, что в течение двух лет исследований увеличение числа столонов отмечали в вариантах с площадью питания 70 х 50 см. Так, число столонов при посадке средними (50...80 г) и крупными (100... 150 г) клубнями по схеме 70 х 50 см было соответственно на 14,6 и 12,5 больше, чем при площади питания 70 х 25 см.
12
Анализ полученных данных показал, что четкой зависимости между количеством столонов на стебле, массой посадочного клубня и площадью питания, не наблюдали, хотя при увеличении площади питания отмечали некоторую тенденцию к увеличению числа столонов.
По данным пробных копок, в момент уборки установлено, что общее число клубней в гнезде и в расчете на один стебель зависит в большей степени от площади питания, чем от массы посадочного клубня. При этом число клубней на стебель было более стабильным, чем количество столонов. Известно, что не на всех образовавшихся столонах формируются клубни. В результате наших исследований выявлено, что увеличение площади питания способствует более интенсивному образованию и лучшему сохранению клубней к моменту уборки. Так, если при посадке мелкими клубнями и площади питания 70 х 25 см только на 55,7% столонов образовывались клубни, то при площади питания 70 х 50 см - на 63,8%, а в вариантах, где на посадку использовались крупные клубни, соответственно, на 50,0 и 54,7%. При увеличении площади питания до 70 х 50 см увеличивалось число клубней как на один куст, так и на один стебель, однако в последнем случае это отмечалось менее четко. При этом наибольшую среднюю массу имели клубни растений, выращенных на площади питания 70 х 35 см. В случае разреженных посадок (70 х 50 см) клубни имели среднюю массу меньше, чем в контрольном варианте (70 х 35 см), но больше, чем при загущенных посадках (70 х 25 см). В последнем случае масса посадочного клубня не оказывала заметного влияния на число клубней, а при разреженных посадках в среднем за 3 года средние и крупные клубни образовывали большее число клубней в гнезде - 19,1 и 18,6 шт./куст против 16,7 шт./куст (что наблюдали при использовании на посадку мелких клубней). В то же время средняя масса клубней у растений, выращенных из мелких клубней, не уступала средней массе клубней, полученных от растений, выращенных из средних и крупных посадочных клубней.
Масса посадочного клубня не оказывала существенного влияния на
13
общую урожайность. Также не зависела урожайность от густоты посадки растений. Выращивание растений при площади питания 70 х 50 см (на фоне 50 т органических удобрений и минеральных в дозе N150P180K210) и на более загущенных посадках обеспечивало получение почти одинаковой урожайности. При этом снижение расхода посадочного материала при посадке мелкими клубнями повышало чистую урожайность.
Таким образом, на фоне использования возрастающих доз удобрений и орошения увеличение площади питания до 70 х 50 см при посадке как мелкими, так и средними и крупными клубнями повышает столоно- и клубнеобразование, что способствует получению урожая на уровне более загущенной посадки (70 х 25 см) и одновременно снижает норму расхода семенного материала.
Одним из факторов, оказывающим существенное влияние на продуктивность и качественные показатели сортов картофеля, является площадь питания растений. Солнечная энергия, падающая на единицу площади, используется наиболее полно и создаются предпосылки для накопления наивысшего урожая лишь тогда, когда к началу цветения, т.е. ко времени окончательного формирования ассимиляционного аппарата, площадь листьев растений картофеля составляет 30...40 тыс.м2 на 1 гектар (Ничипорович A.A., 1955; УсикГ.Е., 1983).
Максимально высокие урожаи картофеля обеспечиваются такими площадями, которые позволяют, с одной стороны, разместить возможно большее число растений на единице площади, а с другой стороны - создать благоприятные условия питания растений (Арнаутов В.В., 1947). По данным (Мельчук Д.И., 1966; Алексашов В.Н., 1968; Матюхина Ю.А., 1968; Глебов И.А., 1970; Зарецкая И.Н., 1970; . Браун Э.Э., 1973; Еркебаев Н.С., 1974; Мельчук Д.И., Протасова Т.Я., 1974; Щенникова Т.Ф., 1976; Володин В.А., 1978; Боди-лов В.Р., 1979; Разумова В.Н., 1980) столоно-, клубнеобразование, продуктивность картофеля в значительной степени зависит от сорта, массы посадочного клубня и густоты посадки.
14
Реакция различных сортов на изменение площади питания неодинакова. По данным Чувашской опытной станции (Синягин И.И., 1970) сорт Приекульский ранний при площади питания 70 х 30 см (40,7 тыс/га) дал клубней 215 ц/га, а при площади питания 60 х 21 см (81,8 тыс/га) - 228 ц/га. Прибавка урожая составила 13 ц/га. Такое же увеличение густоты насаждения у сорта Лорх дало клубней соответственно 236 и 290 ц/га, а прибавка достигла 54 ц/га. Таким образом, сорт Лорх при загущении гораздо сильнее увеличивает урожай, чем сорт Приекульский ранний.
В опытах Ярославской опытной станции при переходе с площади питания 70 х 70 к 70 х 20 см сорт Приекульский ранний повысил урожайность на 42 ц/га, а сорт Берлихенген - на 49 ц/га.
В условиях Белоруссии чистые урожаи сортов Зазерский и Форан на почвах повышенного плодородия при густоте стояния растений картофеля 40,8 и 55,5 тыс кл./га сближаются. Загущение посадок с 40,8 до 83,3 тыс кл./га приводит к уменьшению урожайности клубней на всех фонах питания у сорта Зазерский на 35,3, у сорта Форан - на 44,0 - 55,9 ц/га (. Заяц В.П, 1971).
В опытах И.И. Казначеева (1987) разреженная посадка по схеме 70 х 40 см с использованием посадочных клубней массой 50...80 г уменьшает как валовой, так и чистый урожай клубней всех изучаемых сортов и на всех уровнях минерального питания. Отмечается снижение содержания крахмала и сухих веществ в клубнях и повышение содержания нитратов в них. Аналогичные результаты получены в многолетних исследованиях с большим набором сортов в лаборатории сортовой агротехники ВНИИКХ. Посадка семенных клубней массой 50...80 г по схеме 70 х 30 см (48 тыс.кустов на 1 га) обеспечивала преимущество перед схемой 70 х 40 см (36 тыс. кустов на 1 га) независимо от дозы удобрений, особенно в засушливые годы.
При сложившейся в картофелеводстве практике расход посадочного материала составляет 3,5...4,0 т клубней на каждый гектар посадок. На
15
семена расходуется 1/3 часть собираемого урожая клубней. Большой расход посадочного материала влияет на эффективность использования элитных клубней в колхозах и совхозах во внутрихозяйственном семеноводстве. Высокая весовая норма семенного материала объясняется прежде всего использованием для семенных целей клубней со средней массой 80 г, которые, несомненно, являются более продуктивными.
В то же время исследования, выполненные в различных научно-исследовательских учреждениях, показывают, что при посадке здоровыми крупными и мелкими клубнями получаемый чистый урожай, при других равных условиях, оказывается одинаковым. Мелкие клубни не уступают по продуктивности крупным клубням только в случае использования здорового посадочного материала.
Расчеты показывают, что получение элитных клубней массой 25...80 г позволяет иметь в 1 т материала 19,2 тыс. шт. клубней, что на 6 тыс. шт. больше по сравнению с элитными клубнями существующего стандарта (25... 125 г). На каждые 1000 т элитных клубней массой 25...80 г можно будет дополнительно обсеменить 100 га площади питомников размножения и на каждый гектар за счет экономии посадочного материала и посадки дополнительной площади иметь 2 тыс. 967 руб. экономии.
В опытах В.А. Князева, В.М. Алферова (1986) для посадки использовали клубни суперэлитного картофеля массой 50...80 г, которые высаживали по схеме 70 х 15 см, 70 х 20, 70 х 35 и 70 х 40 см, сорта Раменский и Гатчинский. В результате исследований установлено, что выход клубней массой 25...80 г около 320 тыс.кл/га получен в вариантах с высадкой 74,1 и 95,0 тыс.кл/га. При этом обращает на себя внимание тот факт, что для сорта Раменский загущение посадки свыше 74,0 тыс. клубней на один гектар до густоты 90,5 тыс. кл/га приводило к снижению выхода количества элитных клубней массой 25...80 г, хотя в весовом отношении их выход в обоих вариантах был одинаков. Для сорта Гатчинский загущение до 95 тыс. клубней на один гектар способствовало увеличению выхода клубней массой
16
25...80 г как в весовом, так и в количественном отношении. Отмеченная нами закономерность, видимо, связана с биологическими особенностями сортов и должна учитываться в практической работе.
Не отмечено различий в урожае и количестве элитных клубней массой 25...80 г по обоим сортам при высадке 35,7 и 40,8 тыс. клубней на один гектар.
В опытах М.В. Полякова (1986) на посадку использовали семенные клубни в следующих вариантах: суперэлита - 25...50, 51...80, 81..Л25 и 25...125 г (контроль); элита - 25...50, 51...80 и 25...80 г (контроль). Определяли эффективность этих вариантов при густоте стеблестоя 200...250 тыс. стеблей на один гектар и 250...300 тыс. при обработке посевов туром. Для исследования были взяты два районированных сорта - Раменский и Гатчинский.
При определении выхода основных стеблей за стандарт было принято 70% стеблей от образовавшихся проростков на клубне после их обогрева.
Клубни обоих сортов находились в течение периода хранения и при подготовке к посадке в одинаковых условиях, имели примерно равное количество глазков на клубне.
При сопоставлении по сортам проростков на клубнях и основных стеблей на растениях в поле установлено, что на клубнях сорта Гатчинский, как более крупноклубневого, имелось несколько большее число проростков, чем на клубнях сорта Раменский. Однако после всходов фактическое количество основных стеблей на одно растение у сорта Гатчинский оказалось меньше.
У сорта Раменский число основных стеблей на одно растение составляло от 74 до 116% по отношению к числу ростков на один клубень, а у сорта Гатчинский, соответственно, от 50 до 67%. Отмеченные различия, видимо, связаны с сортовыми особенностями клубней, их реакцией на условия среды в период посадки.
Густота стеблестоя зависела от количества проростков и возрастала с
17
увеличением массы посадочного клубня. Выход клубней массой 25...80 г коррелировал с густотой стеблестоя, при этом у сорта Раменский выход клубней массой 25...80 г составил от 266...370 тыс.шт. при посадке мелкими семенами до 350...470 тыс.шт. крупными, а у сорта Гатчинский, соответственно, от 188 до 208 и от 310 до 339 тыс. шт. на один гектар.
Результаты опыта показали, что различные по спелости сорта имеют различную густоту стеблестоя, что обусловливает и качественные различия в урожае. Так, сорт Раменский при более высоких показателях стеблестоя и выхода клубней массой 25...80 г с один гектар обеспечил на каждый основной стебель в среднем 1,27 клубня. Среднеспелый сорт Гатчинский при более низких показателях стеблестоя дал на каждый основной стебель по 1,56 клубня. Можно предполагать, что для получения с одного гектара 350...400 тыс. клубней массой 25.„80 г по сорту Раменский надо создать стеблестой примерно 255...300 тыс. стеблей на один гектар, а по сорту Гатчинский - 220...230 тыс. Этим количеством будет определяться число посадочных семенных клубней на один гектар.
Таким образом, определяя перед посадкой количество проростков на клубень можно рассчитать весовую норму семян, исходя из требуемого количества стеблей на один гектар посадочной площади.
1.2 Площадь питания растений картофеля и масса посадочного клубня
Для получения высокого урожая картофеля правильный выбор площади питания имеет исключительно большое значение. Не случайно по этому вопрос о площади питания привлек внимание специалистов буквально с первых же лет введения картофеля в культуру.
В одном из ранних руководств по картофелю, опубликованном в 1821 г. К.Э. Путем, обобщившим опыт картофелеводства восемнадцатого и начала девятнадцатого столетия, указано, что уже в это время имелись

Получить работу