CC BY
156
УДК 631.1
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВЫСОКОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ КАРТОФЕЛЯ
В.П. Косьянчук
В статье рассмотрены физиологические особенности формирования урожая, определены параметры фотосинтетической деятельности посевов.
Ключевые слова: фотосинтетический потенциал, схема посадки, масса клубней, густота стеблестоя.
ВВЕДЕНИЕ
Урожайность, как известно, величина интегральная. Она обусловлена как биологическими особенностями культуры и сорта, так и экологическими факторами. К ним относятся солнечная радиация, дающая свет и тепло, вода, воздух, питательные вещества. Необходимо также оптимальное сочетание внешних факторов: плодородия почвы, приемов возделывание, влажности и температуры почвы, позволяющим растениям реализовать свои потенциальные возможности. Оптимизация факторов урожая- это путь к рациональному использованию потенциала биологической продуктивности картофеля.
В связи с тем, что образование массы стеблей тесно коррелирует с солнечной радиацией, все агротехнические мероприятия должны быть направлены на ее более полное использование, путем создания плотной, продуктивной листовой массы и ее длительного сохранения.
Физиологические принципы формирование высоких и стабильных урожаев предусматривают формирование посевов с оптимальными показателями площади листьев, чистой продуктивности фотосинтеза, фотосинтетического потенциала и продуктивности работы ассимилирующей поверхности, обеспечивающих получение заданного урожая [1,3,4].
Особенностью картофеля, размножаемого вегетативным путем, является то, что он произрастает в виде куста, который формируется несколькими стеблями. Урожайность складывается из индивидуальной продуктивности растений и их количества на единице площади.
Поэтому реальная площадь питания картофеля, определяется не только густотой посадки, но и количеством стеблей куста, меняющих габитус растений, площадь листьев, объем воздушного питания [2,5].
Количество стеблей куста зависит от особенностей сорта и его хранения, крупности семенных клубней. Принципиальное значение имеет также вопрос о приоритетности площади почвенного и воздушного питания для картофеля.
В связи с этим представляет интерес изучение продуктивности картофеля в зависимости, от густоты стеблестоя, с разной степенью насыщенности средствами химизации и защиты растений.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследования выполнены на опытном поле Брянской ГСХА в стационарном опыте плодосменного севооборота: горох- озимая, пшеница- кукуруза- ячмень- клевер- озимая, рожь-картофель- овес. Полевые опыты проводились в 1996- 1998гг.
Почва опытного участка серая лесная легкосуглинистая с содержанием гумуса 3,8-4,0%. Исследовали три схемы посадки 70х20, 70х30, 70х40 см., и четыре системы удобрений: Ш35Р162Ю90+сидерат (ЗУ)+ солома (С)+ интенсивное использование пестицидов (П) ; Ш08Р130Ю52+ навоз 60т/га (Н) + интенсивное использование пестицидов (П);
Ш4Р65К76+Н+ЗУ+С+ умеренное применение пестицидов; Н+ЗУ+С+ биологические средства защиты растений (Б). Сидератом (6-12 т/а) служила редька масличная, а соломой озимой ржи запахивали из расчета 6-8 т/га.
Общая площадь делянок в опыте 237,6 м2 , повторность -четырехкратная. Агротехника возделывания картофеля была общепринятой для Брянской области, кроме изучаемых вопросов. Картофель, сорт Бронницкий, сажали в первой декаде мая, на уходе были проведены две культивации с боронованием до всходов и два окучивания после всходов.
Все наблюдения, учеты и анализы проводили по общепринятым методикам и ГОСТам.
Для вычисления действия отдельных приемов или факторов в опыте предусмотрены возможности применения метода расщепленных делянок. Это позволяет вводить в технологии новые эффективные приемы, которые можно использовать на характерном технологическом фоне.
Исследования показали, что показатели фотосинтетической деятельности посевов картофеля были наиболее высокими при густоте 71,4 тыс./га и использовании средств химизации.
Площадь листьев в среднем за три года составляла 46,0-54,7 тыс. м2/га, фотосинтетический потенциал (ФП) посева изменялся от 4204 до5219 тыс. м2. дн/га. При переходе к биологической технологии эти показатели соответственно снижались до 34,1тыс. м2 /га и 3231тыс м2. дн/га, однако выход клубней на 1000 единиц фотосинтетического потенциала возрос с 7,7 до 9,0 кг.
Аналогичные изменения основных показателей фотосинтетической деятельности посевов картофеля прослеживаются при густоте посадки 47,6 и 35,7 тыс./га, но количественные значения их ниже. ФП посевов по всем вариантам опыта на фоне с пониженной густотой посадки снижался на 10,1-23,0 %. Выход клубней на 1000 единиц ФП увеличивался при переходе к биологической технологии при схеме посадки 70х30см - с 7,7 до9,1 кг (18,2%) при схеме посадки 70х40см - с7,5 до 9,7 кг (29,3%).
Более продуктивно работали листья при применении биологической технологии, ЧПФ в среднем за три года достигла 6,2-6,7 г/м2. дней.
Оптимальные параметры фотосинтетической деятельности посевов должны быть на следующем уровне: в вариантах технологий с умеренным использованием средств химизации максимальная площадь листьев должна достигать 40-50 тыс. м2 /га, средняя площадь листьев 31-39 тыс. м2 /га, ФП посевов 3500-4500 тыс. м2 /га. дней и выход клубней на 1000 единиц ФП 8,0-8,9кг, а в вариантах с биологической технологией соответственно 30-39 тыс. м2 /га, 28-31 тыс. м2 /га, 2700-3200 тыс. м2 /га. дней и 9,0-9,7кг. клубней.
Число стеблей на куст это сортовой признак, который определяется числом ростков, массой семенных клубней, физиологическим состоянием посадочного материала, условиями хранения, применением эффективной технологии.
Клубни разной массы формируют неодинаковый по габитусу куст, отличающийся по продуктивности (табл.1).
Таблица 1
Биометрическая характеристика растений картофеля и их продуктивность.____________
Масса посадочного клубня, г. Количество стеблей на куст, шт. Площадь листьев, см2/куст. Масса клубней, г/куст. Количество клубней , шт/куст.
Сорт Пригожий- 2
25-50 4,7 4470 1011 12
51-80 6,0 5380 1165 14
81-120 7,2 5540 1335 16
Сорт Невский
25-50 3,3 4308 851 10
51-80 4,2 5062 997 12
81-120 5,3 5482 1018 12
От крупных семенных клубней образуются кусты с большим количеством стеблей и развитой листовой поверхностью чем от мелких. С увеличением до определенного уровня числа стеблей на куст возрастает урожай клубней. Число стеблей в кусте зависит от массы посадочного клубня. Клубни массой 25-50г сорта Невский образовывали до 18-20% растений с 1-2 стеблями и 67-70% с 2-3 стеблями, при среднем показателе 3,3 стебля. Крупные клубни массой 81-120г образовывали чаще5-6 стеблей, при среднем показателе 5,3 стебля. Количество клубней в гнезде возрастает по мере увеличения числа стеблей на куст и массы посадочных клубней.
В агрофитоценозах в зависимости от технологий возделывания складывались различный условия для формирования продуктивности растений картофеля. Наиболее высокая индивидуальная продуктивность растений картофеля получена при схеме посадки 70х40см. В фазу бутонизации продуктивность куста в среднем за три года составила 260-342г, цветения- 523800г, отмирания ботвы 762-1245 г/куст. При схеме посадки 70х20см продуктивность куста была значительно меньше и по фазам развития растений составляла 135-189г., 272-458г., 526-785г/куст.
Применение органических и минеральных удобрений повысило число стеблей и клубней, массу и выход клубней с 1га.
Увеличение числа стеблей куста сопровождалось ростом его общей продуктивности, но продуктивность каждого отдельного стебля снижалась. При схеме посадки 70х40см индивидуальная продуктивность растений картофеля была выше по сравнению со схемой посадки 70х20см. Число и масса клубней в среднем составляли 15,0 к 967г. Самыми малопродуктивными как по числу - 10,0 так и по массе клубней 631г оказались растения, выращенные по схеме посадки 70х20 см. Выход клубней при густоте посадки 35,7тыс., был равен 524 тыс.шт/га, при 71,4 тыс. 714 тыс.шт/га.
В многочисленных исследованиях о нормах посадки картофеля, как правило, не учитываются посевные качества и биологические особенности клубней различной массы, включая и стеблеобразовательную способность.
Исследованиями установлено, что с загущением стеблестоя со 150 до 300 тыс./га урожайность картофеля в зависимости от массы посадочных клубней увеличивается (табл. 2).
Таблица 2
Урожайность картофеля в зависимости от густоты стебля и массы клубней, сорт Невский
Расчетный стеблестой, тыс/га Масса клубня, г.
25-50 51-80 81- 120
Урожайность, ц /га
Общая Чистая Общая Чистая Общая Чистая
150 185 168 180 155 176 147
200 210 188 213 180 215 177
250 215 187 218 177 220 172
300 218 185 221 172 225 167
350 208 169 228 171 232 164
НСР 0,05 (ц/га) для частных различий 4,6-7,9 для стеблестоя 2-3,5 для массы клубня 2,6-4,6
Наибольший чистый урожай получен на вариантах со стеблестоем 200-250тыс/га. Уплотнение стеблестоя и увеличение массы посадочного клубня способствовали повышению урожайности семенных клубней в 1,3-1,6 раза. Наибольший выход семенных клубней достигнут при густоте стеблестоя 300-350тыс/га. С загущением стеблестоя увеличивается доля мелких нестандартных клубней. Поэтому экономически целесообразно выращивать семенной картофель с густотой стеблестоя 250-270 тыс./га.
Результаты исследований показали, что норму посадки картофеля следует устанавливать дифференцированно с учетом стеблеобразовательной способности семенных клубней различной массы и оптимального стеблестоя. Стеблеобразовательную способность клубней можно прогнозировать по числу лидирующих (главных 5-15мм) ростков. Густота стеблестоя зависит от сортовых особенностей и находится в диапазоне 200-220тыс - для посадок продовольственного картофеля, 250-270 тыс. шт/га- на семенных участках.
ВЫВОДЫ
В агрофитоценозах в зависимости от технологий возделывания складывались различные условия для формирования продуктивности растений картофеля. Наиболее высокая индивидуальная продуктивность растений картофеля получена при схеме посадки 70х40см., самыми малопродуктивными оказались растения с загущенной схемой посадки 70х20см. Применение органических и минеральных удобрений повышало количество стеблей, число и массу клубней. На вариантах без внесения минеральных удобрений эти показатели были значительно ниже.
Максимальная площадь листьев, ФПП получены на вариантах с умеренным использованием минеральных удобрений и применением органических удобрений при густоте 71,4 тыс./га. При снижении густоты посадки и в вариантах с биологической технологией уменьшаются показатели ассимиляционной площади листьев и ФП, но увеличиваются ЧПФ и выход клубней на 1000 единиц потенциала.
Норму посади картофеля следует устанавливать дифференцированно для каждой семенной фракции с учетом стеблеобразовательной способности клубней и оптимальной густоты стеблестоя. Стеблеобразовательную способность клубней можно прогнозировать по числу лидирующих (главных 5-15мм) ростков. Густота стеблестоя зависит от сортовых особенностей и находится в диапазоне 200-220 тыс. шт/га- для посадок продовольственного картофеля, 250-300 тыс. шт/га - на семенных участках. Уплотнение стеблестоя и увеличение массы посадочного клубня способствовало повышению урожайности семенных клубней в 1,3-1,6 раза. Наибольший выход семенных клубней достигнут при густоте стеблестоя 300-350 тыс./га. Однако, экономически целесообразно выращивать семенной картофель с густотой стеблестоя 250-270 тыс./га.
This article describes the physiological peculiarities of the harvest, the parameters of the photosynthetic activity of crops.
Список литературы
1. Бульба. Энциклопедический справочник по картофелю. Минск. Белорусская советская энциклопедия им. Петруся Бровки, 1998. 574 с.
2. Писарев Б.А. Сортовая агротехника картофеля. М.: Агропромиздат, 1990. 208 с.
3. Ничипорович А.А. Фотосинтез и вопросы повышения урожайности растений // Вестник с.-х. науки. 1966. - №2. -С 1-12.
4. Шатилов И.С., Назарян Г.Х. Интенсивность фотосинтеза и дыхания картофеля при пониженной влагообеспеченности // Сельскохозяйственная Биология, 1978. №6. С 934- 935.
5. Шевелуха В.С. Рост растений и его регуляция в онтогенезе. М.: Колос, 1992. 594 с.
Об авторе
Косьянчук В.П.- профессор, доктор сельскохозяйственных наук, Брянского государственного университета имени академика И.Г. Петровского,
. телефон- 75-28-53.
Physiological basis of high productivity of potato.
V.P. Kosyanchuk
