CC BY
645
УДК 635.21:631:527
ИННОВАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА КАРТОФЕЛЯ
А.А. Молявко
Современные новые системы производства как семенного так и продовольственного картофеля позволяют выращивать урожай в соответствии с принципами высокоточного земледелия, обеспечивают человека всей необходимой для принятия правильных своевременных решений информацией и значительно облегчают проведение сельскохозяйственных работ. Ключевые слова: урожайность ,сорта, элитные семена, высокоточные технологии.
По валовому производству картофеля Россия занимает одно из ведущих мест в мире. Доля России в мировом производстве картофеля по посевным площадям и по валовому сбору составляет около 10%. Вместе с тем по урожайности (14 т/га) Россия значительно отстает даже от среднемирового уровня (17 т/га). На Брянщине урожайность за последние 5 лет составила более 25,0 т/га на площади около 25,0 тыс.га.
Среднегодовая емкость российского рынка картофеля оценивается в 29-31 млн.т, при этом внутреннее потребление включает использование: на продовольствие (в свежем виде) - 15-16; на кормовые цели - 6,0-6,5; на семена - 6,0-6,5; на переработку - 0,5-1,0. Экспорт картофеля оценивается на уровне 100 тыс.т в год, в то время как импорт в Россию составляет 400-500 тыс.т, или более 1,5% от его общего валового производства (Симаков Е.А., 2011).
Среди основных факторов сдерживающих рост урожайности и производства картофеля, особенно актуальным является отсутствие в полной потребности качественного семенного материала для эффективного сортообновления и сортосмены.
В условиях современного рынка для сельхозпредприятий и крестьянских (фермерских) хозяйств все более остро ощущается дефицит высокопродуктивных сортов столового назначения с повышенными качественными характеристиками, сортов, пригодных к переработке, а для частного сектора (ЛПХ) - в первую очередь скороспелых, фитофторо- и нематодоустойчивых сортов. Эта проблема становится все более актуальной в условиях стремительно нарастающей в последний период жесткой конкуренции со стороны западноевропейских селекционных компаний и поставщиков семенного картофеля на российский рынок. Поэтому Всероссийский НИИ картофельного хозяйства с учетом меняющихся представлений в отношении потребительских качеств сортов картофеля и структуры целевого использования урожая в рамках стратегии на перспективу до 2020 г. определены новые направления развития селекции:
1 - создание столовых сортов для питания в свежем виде, особенно скороспелых, способных накапливать за 40 дней после всходов 15 т/га и ранних с периодом вегетации 80-90 дней;
2 - создание сортов для переработки на сухое картофельное пюре, картофель фри, чипсы с содержанием сухих веществ 20-25% и редуцирующих сахаров 0,2%;
3 - создание технических сортов с содержанием крахмала не менее 1,8%.
Оценивая ситуацию в области семеноводства картофеля, необходимо отметить, что в
последние годы обозначилась положительная тенденция увеличения производства элитных семян. По оценкам ФГУ «Россельхозцентр», наличие элитных семян под урожай 2008г. составило 79 тыс.т, 2009г. - 85,5 тыс.т, 2010 - 138 тыс.т. Позитивная тенденция также прослеживается в отношении повышения качества семян. Качество элитных семян, соответствующих нормативным требованиям ГОСТа, составило под урожай 2008 г. - 90%, 2009 г. - 93,8%, 2010 - 94,6% (Анисимов Б.В. и др.,2011).
Вместе с тем, высококачественного семенного материала пока еще недостаточно для обеспечения запросов товарного картофелеводства в полном объеме. Особенно серьезной проблемой в настоящее время является отставание темпов продвижения российских
сортов в сельскохозяйственную практику. Анализ показывает, что доля российских сортов в объеме сертифицированных семян за последние годы существенно снизилась и в настоящее время оценивается на уровне 45-50%. По объемам сертифицированных семян в числе лидеров остаются два российских сорта, доля которых составляет 35%, в том числе среднеранний сорт Невский занимает 24% (129,3 тыс.т) и сорт Удача, доля которого составляет более 11% (61,7 тыс.т). Среди западноевропейских сортов наиболее распространенными являются Ред Скарлет (13%), Розара (11%), Романо (5%).
В решении проблемы системного усовершенствования семеноводства картофеля ученые Всероссийского НИИ картофельного хозяйства (Е.А. Симаков, 2011) наметили комплекс эффективных организационных мер:
- формирование региональной сети учреждений и опытно-производственных хозяйств Россельхозакадемии и сельхозорганизаций, которые реально могли бы выполнять функции базовых центров по оригинальному (первичному) семеноводству картофеля, способных, с учетом имеющихся лабораторных, полевых возможностей и кадров квалифицированных специалистов, обеспечить широкое использование инновационных технологий на уровне меристемно-тканевых культур, клонального микроразмножения, выращивания микро- и мини-клубней и применение высокоэффективных методов диагностики фитопатогненов на всех этапах производства оригинальных семян различных классов и полевых поколений;
- оснащение лабораторий клонального микроразмножения современным лабораторным оборудованием, приборами для диагностики фитопатогенов методами ИФА и ПЦР - анализа, а также комплектами полевой техники для первичных питомников. Модернизация базы хранения с применением современных систем «климат-контроля»;
- выделение специальных семеноводческих территорий (севооборотов) с наиболее чистыми фитосанитарными условиями, обеспечивающими выращивание здорового оригинального и элитного семенного картофеля при максимальном ограничении фона инфицирующей нагрузки и минимализации рисков новых заражений за счет эффективного использования природных средообразующих факторов и пространственной изоляции от возможных инфекционных источников.
В процессе системного усовершенствования семеноводства важное значение имеет развитие кооперации и создание региональных научно-производственных кооперативов по семеноводству картофеля на принципах частно-государственного партнерства.
В настоящее время информационные технологии и системы глобального позиционирования внедряются во все сферы повседневной и производственной жизни, в том числе и сельскохозяйственного производства. Во многих западноевропейских странах активно внедряются технологии выращивания различных культур с помощью спутникового анализа состояния полей. Суть их состоит в следующем: сначала GPS -навигацией определяются точные координаты исследуемых полей, затем спутник, пролетая над заданным полем, еженедельно проводит его фотографирование. Собранные спутником данные обрабатываются с помощью специальной программы SEBAL. SEBAL представляет собой модель обработки данных, которая снабжает пользователей информацией о посевах, выраженной в количественных величинах (кг/га, мм/неделю и т.п.). Например, в Нидерландах подобная работа ведется фирмой DIFCO international уже 3 года, и около четверти фермеров перешли на использование этой технологии. В 2010 г. спутниковый анализ состояния полей под картофелем проводился в ЗАО «Озеры» Московской области (Прямов С.Б. и др., 2011). Обработанная информация предоставляется через интернет с еженедельным обновлением данных на сайте Fieldlook. ru по 10 параметрам роста растений в течение вегетации и включает:
- Рост: производительность биомассы (кг/га/неделю), потребление СО2 (кг/га/неделю), индекс листовой поверхности LAI (кв.м листового покрытия на кв.м земли), индекс вегетации (NDVI);
- Влажность: фактическое испарение (транспирация без учета испарения из почвы,
мм/неделю), недостаток испарения (мм/неделю), уровень выпадения осадков (мм/2 недели), относительное испарение (количество мм воды, испаряемое для обеспечения максимального роста культуры, мм/неделю);
- Минеральные вещества: концентрация азота в верхнем листовом слое (кг/га), содержание азота в зеленой массе (кг/га).
Таким образом можно получить интересующие сведения не выезжая в поле. Сравнивая различные параметры определяется взаимосвязь между накоплением биомассы, содержанием азота, недостатком влаги и устанав-ливается, чем вызвана недостаточность роста растений. Опираясь на полученные данные, можно оперативно реагировать на любые изменения, происходящие на полях. Также используется эта система для контроля засоренности полей.
Будущий урожай картофеля может быть рассчитан еще во время роста, что облегчает планирование и организацию уборочных работ.
В крайне неблагоприятном 2010г. благодаря спутниковому анализу в ЗАО «Озеры» были получены картограммы прироста биомассы и других параметров в динамике. В сентябре месяце после засухи температура воздуха значительно снизилась, начали выпадать осадки, что сразу отразилось на приросте биомассы. Возрастало также и содержание азота в растениях карто-феля. Как следствие, это вызвало массовое израстание клубней. Вновь образовавшиеся клубни отличались низким содержанием сухих веществ. Поэтому было принято решение уменьшить высоту насыпи картофеля, загружаемого в хранилище.
Использование GPS - навигации позволяет значительно автоматизировать полевые производственные процессы, при этом трактор и агрегат управляются автоматически с погрешностью 2 см, и водителю нет надобности рулить и следить за бороздой. Работа его сводится лишь к пуску, разворотам на крае поля и остановке. Элементы такой технологии внедряются и в хозяйствах Брянской области, например, в ООО «Дружба» Жирятинского района, в компании «Мираторг» и других.
Эффективность реализации высокоточных технологий возделывания в значительной мере зависят от правильного выбора всех этапов производства, начиная от определения назначения картофеля (ранний, семенной, продовольственный, для переработки), подбора сортов, полей, техники, технологии возделывания и хранения. В настоящее время высокоточные технологии включают широкий ассортимент технологических возможностей (Старовойтов В.И. и др.,2010; Старовойтов В.И., Старовойтова О.А., 2011) :
- космические технологии - использование информации со спутников;
- использование беспилотных радиоуправляемых самолетов для агромони-торинга полей;
- использование полевой техники, оборудованной средствами анализа состояния растений и почвы- Hydro - N - тестер, Green-Seeker и др;
- машины для картирования полей;
- средства точного внесения удобрений и средств защиты растений;
- полевая техника и приборы листовой диагностики питания, заболеваний и засоренности, анализа и учета урожайности.
Космические технологии делятся на две группы:
1. Получение навигационных данных, необходимых для точного движения полевых агрегатов при составлении электронных карт плодородия и урожайности полей, состояния растений, параллельного вождения агрегатов и др.
2. Периодическое получение космических и авиационных снимков с анализом спектральных данных и получение динамических данных о развитии растений.
Поскольку управление продукционным процессом является чрезвы-чайно сложной задачей мы полагаем, что в производстве картофеля по различным новым технологиям возникает ряд не предвиденных обстоятельств и условий. Особенно производителям картофеля приходится изменять технологические операции при подготовке почвы после
различных предшественников. Поэтому важно изложить различные наиболее встречающиеся в практике варианты.
Вариант посадки без осенней зяблевой вспашки Осенью после уборки предшественника применяется раундап, а через 2,5-3,5 недели проводится дискование. Если осенью не провели то весной выполняется дискование не обрабатываемой несколько лет почвы или другого предшественника (особенно многолетних трав) дискатором или тяжелой дисковой бороной. Затем проводится вспашка на глубину пахотного слоя. По необходимости до пахоты применяются основные удобрения (N, Р2О5 , К2О) в дозах, рассчитанных на запланированный урожай клубней.
На тяжелых суглинистых почвах, если позволяют предшественники, можно весной сразу провести весновспашку, а затем выполнить сплошное фрезерование почвы.
Вариант с выполнением осенней зяблевой вспашки После уборки предшественника проводится дискование пожнивных остатков, на запыреенных участках вносится раундап (5-4,5 л/га, при первом за многие годы внесении требуется повышенная доза раундапа) , а через 2,5-3,5 недели выполняется вспашка на глубину пахотного слоя. До зяблевой вспашки можно вносить органические удобрения и фосфорно-калийные туки в дозах на запланированный урожай.
Весной проводится раннее закрытие влаги боронами, затем перепашка зяби или безотвальное рыхление плугами со снятыми отвалами. Под перепашку зяби или безотвальное рыхление применяются азотные удобрения.
На тяжелых суглинистых почвах целесообразно после боронования (или мелкой культивации) провести сплошное фрезерование почвы.
Вариант с посевом сидератов в занятом пару Люпин, сурепица, рапс или другой предшественник скашиваются комбайном с измельчителем (люпин в фазу блестящих бобиков, другие культуры в фазу молочно-восковой спелости семян, кроме озимой ржи, которая в отличие от других сидератов, скашивается весной в фазу выхода растений в трубку с таким расчетом, чтобы картофель можно было успеть посадить до 1-10 июня). Затем зеленую массу озимой ржи дискуют, вносят полную дозу минеральных удобрений (N, Р2О5, К2О) на запланированный урожай и проводят отвальную вспашку. Зеленая масса других предшественников (люпин, сурепица, рапс) заделывается осенью дискатором, через2,5-3,5 недели выполняют отвальную вспашку. При этом фосфорно-калийные удобрения вносят осенью, азотные - весной.
Во всех вариантах основной подготовки почвы гранулированные сложные и комплексные минеральные удобрения следует применять весной, особенно на легких по механическому составу почвах.
Для получения урожайности картофеля 350 ц/га и выше необходимо применять новые технологии возделывания картофеля и строго соблюдать все его биологические требования. Технологии в основном определяются набором технических средств зарубежных компаний (тут и ширина междурядий, и локализация минеральных удобрений при посадке, внесение инсектофунгицидов и др.).
Отличительные особенности перспективных технологий следующие: все технологические операции по посадке, уходу за посадками, уборке осуществляются зарубежными агрегатами, например фирмы GRIMME (или других фирм). Посадка производится сажалкой марки GL-34 Т с шириной междурядий 75 см или сажалкой других фирм с междурядьями 90 см. При использовании данных сажалок одновременно выполняются 3 операции: посадка картофеля без предварительной нарезки гребней, локальное внесение удобрений и протравливание клубней. Одновременно в сажалку загружается 3 т картофеля, 1 т удобрений и 500 л протравителя. Агрегатируется с трактором МТЗ-1523 или с тракторами других производителей. В качестве минеральных
удобрений под картофель лучше применять азофоску или нитрофоску в дозе 500-1000 кг/га (не содержит хлора, легко доступна для растений и содержит в своем составе три элемента питания). Удобрения при использовании такой сажалки находятся в рядке слева и справа от клубня на расстоянии 3-5 см. Протравливание клубней осуществляется прямо при посадке, при падении клубня, он и семенное ложе опрыскиваются препаратом из 2-х расположенных напротив друг друга форсунок. В качестве протравителя используется препарат Максим в дозе 0,4 л/т. Для того, чтобы обеспечить защиту посадок картофеля весь вегетационный период, применяют системный инсектицид Актара в дозе 0,5 кг/га (при этом нет необходимости в дополнительных опрыскиваниях инсектицидами) или Престиж в дозе 0,7-1,0 л/га, его добавляют в раствор протравителя.
Обработка междурядий производится фрезой GP (или фрезой других фирм), которая активными рабочими органами образует рыхлые трапециевидные гребни. Агрегатируется с трактором МТЗ-1523 или с тракторами других производителей. Дальнейшие междурядные обработки проводятся по мере уплотнения почвы в рядках. После первой обработки фрезой через 6 дней применяют гербицид Зенкор с нормой расхода 1 кг/га (на богатых гумусом суглинистых почвах можно применять 1,2 кг/га).
Для защиты посадок картофеля от фитофтороза и альтернариоза применяются не менее 3-4 опрыскиваний в зависимости от погодных условий и развития болезни. Первую обработку проводят в фазу начала бутонизации препаратом системного действия Ридомил Голд с нормой расхода 2,5 кг/га или Акробат 2 кг/га. Следующая обработка через 10 дней. Две обработки препаратом контактного действия Курзат 2,5 кг/га с интервалом 7 дней и одна Ширланом с нормой расхода 0,4 л/га. При наличии других препаратов защита растений от фитофторы и альтернароза соответствующая. Перед уборкой ботву удаляют механическим способом (KS 1500А или другой марки). Уборка производится комбайном марки SE 150-60 (или другой марки для междурядий 90 см). Комбайн прицепной весит 9,5 тонн, агрегатируется с тракторами МТЗ-1523 или Джон-дир, все транспортреты прорезинены (травмирование клубней минимальное), имеет бункер наполнитель емкостью 6 т, как только бункер наполнится, срабатывает датчик, бункер поднимается и при помощи выгрузного транспортера картофель выгружается в транспортное средство (выгрузка происходит очень быстро). Если мелкая (менее 28 мм) фракция не нужна, то можно осуществлять ее выброс прямо на поле.
При выращивании картофеля по новым зарубежным технологиям из-за применения иностранных энергонасыщенных и тяжелых тракторов и машин растения зачастую попадают в стрессовые условия благодаря уменьшению зоны развития корневой системы и повреждения надземной биомассы из-за частого внесения пестицидов. В связи с этим следует как можно максимально устранить отрицательные последствия воздействия этих факторов, применяя сбалансированное питание растений и обеспечивая необходимый водно-воздушный режимы для роста растений и формирования урожая клубней.
Modern new systems of production as seed and food potatoes allow to grow up a crop according to the principles of high-precision agriculture, provide the person of all with information, necessary for adoption of the correct timely decisions, and considerably facilitate carrying out agricultural works.
Key words: productivity, grades, elite seeds, high-precision technologies.
Список литературы
1. Анисимов Б.В., Юрлова С.М., Хутинаев О.С. Эффективные средоулучшающие и защитные агроприемы, ограничивающие распространение вирусных болезней при выращивании оригинального и элитного семенного картофеля. В сб. Современные тенденции и перспективы инновационного развития картофелеводства.-Чебоксары, 2011.-с.49-52.
2. Прямов С.Б., Романюк В.Н., Мальцев С.В., Пшеченков К.А. Высокоточное земледелие на основе спутникового анализа состояния полей ( на примере ЗАО «Озеры»). В сб.
Современные тенденции и перспективы инновационного развития картофелеводства -Чебоксары, 2011.-с.112-113.
3. Симаков Е.А. Современные тенденции и перспективы развития селекции и семеноводства картофеля. В сб. Современные тенденции и перспективы инновационного развития картофелеводства. - Чебоксары, 2011.-с.6-9.
4. Старовойтов В.И., Старовойтова О.А. Возможности высокоточного земледелия в повышении пищевой ценности картофеля. В сб. Современные тенденции и перспективы инновационного развития картофелеводства - Чебоксары, 2011.-с.114-116.
5. Старовойтов В.И., Симаков Е.А., Анисимов Б.В., Коршунов А.В. и др. Высокоточные технологии возделывания картофеля. - Москва, 2010.-69С.
Об авторе
Молявко А.А. - доктор сельскохозяйственных наук, профессор ГНУ ВНИИКХ им. А.Г. Лорха, [email protected]
