CC BY
76
4. Большина Н.П., Живописцев E.H. Исследование ламп ДРЛФ400 в комбинированном режиме // МИИСР Автоматизация процессов с.-х. производства: Сб. научных трудов / МИИСПД983. - С. 16-23.
5. Байрамбеков Ш.Б., Корнева О.Г. Возможности применения производных арахидоновой кислоты при выращивании раннего картофеля // Картофель и овощи. - 2009. - № 8. - С. 11.
6. Ходаева В.П., Куликова В.И. Выращивание оздоровленных исходных клубней с использованием различных способов ускоренного размножения в оригинальном семеноводстве картофеля // Достижения науки и техники АПК. - 2011. - №9. -С.36-38.
7. Farquhar G.D., von. Caemmerer S., Berry J.A. A biochemical model of photosynthetic C02 assimilation in leaves of C3 plants. // Planta-1980. -V. 149. - N. 1. - P. 78-90.
8. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. - M.: Агропромиздат, 2011. - 351 с.
9. Ермаков А.И. Методика биохимических исследований. - М.: Агропромиздат, 1987. - 278 с.
УДК 633.49
Аспирант Я.М. ГРИГОРЬЕВ
(ФГБОУ ВО Чувашская ГСХА) Канд. с.-х. наук А.А. САМАРКИН (Глава администрации Комсомольского района) Доктор с.-х. наук Л.Г. ШАШКАРОВ (ФГБОУ ВО Чувашская ГСХА, [email protected])
РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ КАРТОФЕЛЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СПОСОБА ПОДГОТОВКИ КЛУБНЕЙ К ПОСАДКЕ
Всходы, бутонизация, цветение, уборка, сорт, проращивание, провяливание
Картофель - ценная сельскохозяйственная культура, обладающая высоким потенциалом урожайности, для более полной реализации которого необходимо использование гибких наукоёмких экологически безопасных и экономически эффективных технологий возделывания, важным акцентом в которых является подготовка клубней к посадке.
От появления всходов до созревания растения картофеля проходят следующие фенологические фазы: всходы, бутонизация, цветение, начало и завершение отмирания ботвы, начало которых совпадает с рядом внешних морфологических изменений, связанных с формированием отдельных органов и частей растений. Принятые в фенологии фазы развития растений могут рассматриваться как объективные признаки этих изменений. Темпы формирования как вегетативных органов, выполняющих важнейшие функции питания, дыхания, водоснабжения, синтеза и передвижения веществ в организме, так и генеративных органов размножения являются итоговыми биологическими показателями, интегрирующими влияние всего комплекса факторов внешней среды и наследственной природы организма. Они в определенной степени влияют на продуктивность растений картофеля.
Способ подготовки клубней картофеля к посадке может оказывать определённое влияние на рост и развитие растений картофеля. Изучение данных закономерностей является предметом наших исследований.
На территории ООО «Слава картофелю» Комсомольского района Чувашской Республики в 2012-2014 г. были заложены полевые опыты и проведены исследования.
Опыт закладывали по двухфакторной схеме:
Фактор А - Способ подготовки клубней к посадке:
1. Проращивание клубней во влажной среде.
2. Провяливание на свету.
3. Контроль - без яровизации.
Фактор Б - удобрения:
1. NPK в расчете на 30 т/га клубней с 1 га.
2. NPK в расчете на 40 тонн клубней с 1 га.
Нормы удобрений рассчитывали балансовым методом с учётом выноса питательных веществ с урожаем и их содержания в почве. Расчётные дозы удобрения вносили согласно схеме опыта.
В качестве удобрения использовали аммиачную селитру (34,4%), двойной
гранулированный суперфосфат (49%), хлористый калий (60%).
^ ^ 2
Общая площадь элементарной делянки 102 м , а учётной - 60 м . Повторность -
четырехкратная, размещение вариантов - систематическое в два яруса. Предшественник -озимая рожь. Посадку картофеля проводили по схеме 7x25 см 2 мая с проращенными клубнями средней фракции. Глубина посадки 8-12 см, густота - 53 тыс. клубней на 1 гектар, норма посадки клубней 3,2 т/га. Почва опытного участка - выщелоченный чернозем. Содержание гумуса в пахотном слое почвы в год исследования находилось в пределах 5,2%, содержание подвижного фосфора - 268 и обменного калия - 185 мг на 1 кг почвы, рН солевой вытяжки 6.
Фенологические наблюдения проводили по общепринятой методике. Учёт урожайности проводили поделяночно-сплошной уборкой. Статистическая обработка урожайных данных проведена дисперсным анализом по Б.А. Доспехову. Агротехника в опыте типичная для зоны возделывания.
В качестве объекта исследования использовали раннеспелый сорт Удача столового назначения. Ценность сорта: раннеспелость, высокая продуктивность и товарность, хороший вкус клубней.
Наши исследования показали, что предпосадочное проращивание клубней во влажной среде и провяливание на свету по сравнению с посадкой картофеля не яровизированными клубнями оказывают существенное влияние на рост, развитие и прохождение фенологических фаз развития растениями картофеля.
При предпосадочном проращивании клубней в помещении во влажной среде 30-35 дней при температуре 12-15°С на клубнях образовались зеленые и крепкие ростки, длиной до 1,5 см, а при провяливании на свету ростки картофеля не превышали 1-3 мм.
Предпосадочное проращивание клубней картофеля в помещении во влажной среде 3035 дней при температуре 12-15°С способствовало быстрому появлению всходов, но отодвигало начало цветения, чем у растений картофеля, клубни которых не подвергались предпосадочной подготовке.
В варианте опыта, где проводили проращивание клубней, всходы появились на 4-8 дней раньше, а при провяливании клубней раньше только на 2-3 дня. Такая закономерность наступления фенологических фаз развития на этих вариантах опыта сохранялась и в дальнейшем.
Бутонизация растений картофеля в зависимости от года возделывания наступала на 67 и 3-4 дня соответственно, а цветение на 5-7 и 3-5 дней раньше.
В 2012 году в начале отмирания ботвы между вариантами проращивания клубней в помещении во влажной среде, провяливании на свету и посадке не яровизированными клубнями существенной разницы не было, на всех вариантах опыта отмирание ботвы началось в один и тот же день - 3 сентября, в 2013 году на предпосадочном проращивании клубней в помещении во влажной среде отмирание ботвы у растений наступило 18 августа, в 2014-м - 22 августа, что на две недели раньше (табл. 1, 2).
Таблица 1. Сроки наступления фенологических фаз у картофеля сорта Удача в зависимости от способов подготовки посадочного материала, 2012-2014 гг.
Фенофазы Проращивание во влажной среде Провяливание на свету Контроль - без яровизации
годы годы годы
2012 2013 2014 2012 2013 2014 2012 2013 2014
Всходы 4.VI 26.V 18.V 9.VI 2.VI 20.V 13.VI 4.VI 23.V
Бутонизация 2.VII 19.VI 5.VI 6.VII 24.VI 9.VI 10.VII 27.VI 12.VI
Цветение 10. VII 26. VI 14.VI 16.VII 2.VII 18.VI 19.VII 3.VII 20.VI
Начало отмирания ботвы 3.IX 18.VIII 22.VIII 3.IX 20. VIII 24. VIII 3.IX 20.VIII 24. VIII
Уборка 12.IX 8.IX 15.IX 12.IX 8.IX 15.IX 12.IX 8.IX 15.IX
Таблица 2. Продолжительность межфазных периодов в зависимости от способов подготовки посадочного материала, 2012-2014 гг.
Периоды Проращивание во влажной среде Провяливание на свету Контроль - без яровизации
годы годы годы
2012 2013 2014 2012 2013 2014 2012 2013 2014
Посадка - всходы 18 18 20 22 23 22 27 26 25
Всходы -бутонизация 29 25 19 28 23 21 28 24 21
Бутонизация -цветение 8 8 10 11 9 10 10 7 9
Цветение - начало отмирания ботвы 56 54 70 50 50 68 47 49 66
Всходы - начало отмирания ботвы 92 85 97 87 80 97 83 78 94
Всходы - уборка 101 106 121 96 99 119 92 97 116
Формирование урожая и потребность растений картофеля в элементах питания тесно связаны, как и у других сельскохозяйственных растений, с особенностями роста и развития листовой поверхности, которая не остается неизменной в течение всей вегетации [1,2,3,4]. Листья играют основную роль в создании органического вещества, из которого впоследствии в том числе и образуются клубни. Не случайно на посадках картофеля необходимо проводить агротехнические приемы, которые обеспечивали бы формирование ассимиляционной поверхности листьев, близкой к оптимальным размерам. По мнению A.A. Ничипоровича (1963), для получения урожая клубней 400-500 ц с 1 га необходимо, чтобы ассимиляционная площадь листовой поверхности у растений картофеля достигала 40-50 тыс. м2/га. Только в этом случае растения картофеля могут быть обеспечены необходимыми элементами питания, влагой и углекислым газом.
Наблюдение за ростом и развитием растений на посадках картофеля показало, что в первый период вегетации увеличение листовой поверхности шло медленно. Вместе с тем для картофеля очень важно, чтобы площадь листьев как можно быстрее достигала оптимальных
размеров и дольше удерживалась в активном состоянии. Это способствует оттоку питательных веществ, которые образуются в течение дня в процессе фотосинтеза в клубни.
На формирование и функционирование листовой поверхности растений картофеля влияли способы подготовки клубней картофеля к посадке, уровень минерального питания и погодные условия за период вегетации растений. Листовая поверхность увеличивалась и достигала максимальной величины к фазе цветения. При этом листья верхних ярусов поглощали больше солнечных лучей, а нижние в результате затенения - значительно меньше. В затененных листьях меньше образуется продуктов фотосинтеза, рост их и развитие происходит за счет оттока ассимилянтов из листьев верхнего яруса, при этом они быстро расходуют поступающее органическое вещество и отмирают. Поэтому для формирования высокой урожайности необходимо, чтобы у картофеля площадь листьев растений быстрее достигала максимальных размеров и сохранялась продолжительный период времени.
Преимущество проращивания клубней картофеля в помещении во влажной среде 3035 дней при температуре 12-15°С с применением расчетных норм минеральных удобрений на запрограммированный урожай клубней 40 т с 1 га проявилось уже с ранних фаз развития растений картофеля и максимальная ее величина за вегетацию растений составила 52,1 тыс. м2/га. Разница в размерах листовой поверхности между вариантами с проращиванием клубней в помещении во влажной среде 30-35 дней при температуре 12-15°С и провяливанием на свету в течение 14-21 дней на этот момент составила 7,9 тыс. м2/га (15,2 %), а с контролем -13,1 тыс. м~/га, что больше на 25,2 %.
Такая закономерность и преимущество проращивания клубней картофеля в помещении во влажной среде 30-35 дней при температуре 12-15°С в сочетании с применением расчетных норм минеральных удобрений на запрограммированный урожай клубней 30 т с 1 га сохранилась и проявилась также с ранних фаз развития растений. Максимальная её величина за вегетацию растений картофеля составила 42,6 тыс. м2/га на 1 га. Разница в размерах листовой поверхности между вариантами с проращиванием и провяливанием клубней на этом варианте составила 4,8 тыс. м2/га (11,3 %), а с контролем -9,5 тыс. м2/га, 22,4 % (табл. 3).
Хорошо развитые и мощные листья являются предпосылкой для формирования высокой урожайности картофеля, так как во время и после цветения из листьев происходит отток минеральных и органических веществ, необходимых для образования клубней [7,9]. При учете через 40 дней после всходов и в последующие сроки прослеживалась лишь тенденция сохраняющегося преимущества проращивания клубней картофеля в помещении во влажной среде.
Таблица 3. Листовая поверхность картофеля сорта Удача в зависимости от способов подготовки клубней, тыс.м2 на 1 га (средняя 2012-2014 гг.)
Способ подготовки клубней 26.VI 14.VII 28.VII 9.УШ 18.VIII 26.VIII Уборка Средняя за вегетацию
Расчет удобрений на 40 тонн с 1 га
Проращивание 26,1 51,2 62,9 67,6 62,4 54,3 40,2 52,1
Провяливание 19,9 42,6 51,3 58,4 54,2 46,3 36,9 44,2
Контроль - без яровизации 18,6 36,4 42,4 51,6 50,4 39,5 34,6 39
Расчет удобрений на 30 тонн с 1 га
Проращивание 21,9 42,3 51,6 54,8 50,1 42,7 34,8 42,6
Провяливание 17,8 35,8 43,8 50,3 46,9 37,6 32,4 37,8
Контроль - без яровизации 14,6 30,6 37,8 43,9 41,4 34,9 28,7 33,1
Полученные в процессе исследований экспериментальные данные позволили нам
установить, что наиболее благоприятные условия для развития надземной массы и
ассимиляционной поверхности растений картофеля создаются при применении расчетных
норм минеральных удобрений и проращивании клубней картофеля перед посадкой в
помещении во влажной среде 30-35 дней при температуре 12-15оС.
Продуктивность работы каждой единицы листовой поверхности растений характеризуют
величиной чистой продуктивности фотосинтеза.
Чистая продуктивность фотосинтеза дает обобщенное и хорошо сопоставимое
представление об удельной производительности ассимиляционного аппарата, которая
меняется по годам и зависит от условий водоснабжения, питания растений и величины
листовой поверхности. Чистая продуктивность фотосинтеза позволяет, во-первых, сгладить
различия, связанные с возрастным состоянием листьев, ярусной изменчивостью,
кратковременными колебаниями погодных условий и свести к минимуму случайности в
связи с тем, что показатель определяется за длительные отрезки времени, вовторых,
получить статистически достоверные данные.
В исследованиях существенной разницы в величине чистой продуктивности
фотосинтеза по вариантам опыта нами не обнаружено. Лишь незначительное преимущество
имели посадки растений картофеля, где клубни до посадки были пророщены в помещении во
влажной среде 30-35 дней. Максимальной величины чистая продуктивность фотосинтеза
достигла при применении расчетных норм удобрений на запрограммированный урожай 40 т «-» 2 клубней с 1 га в период с 26.VI-14.VII и составила 8,6 г/м в сутки, к уборке этот показатель
снижался (табл.4).
Таблица 4. Чистая продуктивность фотосинтеза посевов картофеля в зависимости от способов подготовки посадочного материала, г/м2 в сутки, 2012-2014 гг.
Способы подготовки клубней к посадке 26. VI 14.VII 28.VII 9. VIII 18.VIII 26.VIII Уборка Средняя за вегетацию
Расчет удобрений на 40 тонн с 1 га
Проращивание 5,2 8,6 4Д 5Д 2,9 3,0 3,2 4,5
Провяливание 5,5 7,8 3,8 4,9 2,5 3,4 2,7 4,3
Контроль - без яровизации) 5,6 7,2 3,7 5Д 2,6 2,4 2,7 4Д
Расчет удобрений на 30 тонн с 1 га
Проращивание 5,4 8,3 3,9 3,9 2,2 2,9 2Д 4Д
Провяливание 5,5 7,6 3,8 2,7 2,8 2Д 2Д 3,8
Контроль - без яровизации 5,7 7Д 3,3 4,5 2,7 2Д 2Д 3,9
Преимущество проращивания клубней в помещении во влажной среде 30-35 дней при
температуре 12-15°С сохранилось и при применении расчетных норм удобрений на
запрограммированный урожай клубней 30 тонн с 1га. Величина чистой продуктивности
2 2 фотосинтеза в этом варианте составила 8,3 г/м в сутки, к уборке она снизилась до 2,1 г/м в
сутки.
Величина чистой продуктивности фотосинтеза при провяливании клубней картофеля на свету 14-21 дней при применении расчетных норм удобрений на запрограммированный урожай 40 т клубней с 1 га в начале вегетации составила 7,8 г/м2 в сутки, к уборке снизилась до 2,7 г/м2 в сутки. При применении расчетных норм удобрений на запрограммированный урожай
клубней 30 т с 1 га величина чистой продуктивности фотосинтеза в этом варианте составила 7,6 г/м2 в сутки, к уборке она снизилась до 2,1 г/м2 в сутки.
Разница в величине чистой продуктивности фотосинтеза при проращивания клубней в помещении во влажной среде 30-35 дней при температуре 12-15°С и при провяливании клубней картофеля на свету 14-21 дней по сравнению с вариантом контроль - без яровизации составила 0,8-0,71 г/м2 в сутки и 0,6-0,5 г/м2 в сутки.
Влияние минеральных удобрений на чистую продуктивность фотосинтеза в значительной мере зависит от сочетания метеорологических факторов в период вегетации растений картофеля [5,6,8,9]. В более благоприятных условиях в 2012-м и 2014 гг. величина чистой продуктивности фотосинтеза была наибольшей в начале вегетации, а затем ниже. Колебания метеорологических условий вегетационного периода изменили величину чистой продуктивности фотосинтеза и в неблагоприятном 2013 году.
В среднем за период вегетации растений картофеля при посадке с пророщенными клубнями
в помещении во влажной среде 30-35 дней чистая продуктивность фотосинтеза составила 4,1-4,5
2 «-» 2 г/м в сутки, при провяливании на свету - 14-21 дней 3,8-4,1 г/м в сутки.
Литература
1. Владимиров В.П., Гайнутдинов М.Т., Егоров Л.М., Аппаков В.И. Урожайность картофеля и качество клубней в зависимости от фона питания // Роль аграрной науки в инновационном развитии агропромышленного комплекса: Материалы международн. науч.-практ. конф., посвящ. 90-летию агрономич. фак-та Казанского ГАУ. - Казань: Изд-во Казанского ГАУ, 2009.-С. 28-33.
2. Владимиров М.В., Владимиров Д.М. Проращивание клубней и площадь питания влияют на урожай // Картофель и овощи,- 2000. - № 2. - 35с.
3. Владимиров Ю.М., Владимиров М.В. Отзывчивость разных по скороспелости сортов картофеля на загущение посадки и проращивание клубней // Вопросы картофелеводства: Научные труды. -М., 2001. - С. 101-107.
4. Владимиров Ю.М. Урожайность и качество раннего картофеля в зависимости от густоты посадки и предпосадочного проращивания семенных клубней // Вопросы картофелеводства: Материалы научной конференции молодых ученых стран СНГ, посвященной 110-летию со дня рождения А.Г. Лорха (ВНИИКХ, 23-25 марта). - М., 1999. - С. 86-88.
5. Гордеева A.B., Бачикин И.Т., Макаров В.И., Маслова Н.Ф. Выращивание картофеля с применением удобрений // Плодородие почвы - основа высокоэффективного земледелия: Матер, межрегион, науч.-практ. конф.посвящ. 100-летию со дня рожд. проф. С.И. Андреева. -Чебоксары: Госсельхозакадемия, 2000. - С. 137-140.
6. Гришин С.А. Оптимизированная система удобрения картофеля // Аграрная наука. - 2009. -№9.-С.15-16.
7. Жарская В.Г. Проращивание клубней и семенные качества картофеля // Картофелеводство -1979,-Вып. 4,- С. 99-105.
8. Зыкова Г.А. Отзывчивость картофеля на условия минерального питания // Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства: Материалы международн. науч.-практ. конф,- Вып.IX. - Йошкар-Ола: Map. гос. ун-т, 2007. - Кн. 1. - С. 226-228.
9. Кожемякова Р.Н., Иванова Т.И. Влияние возрастающих доз минеральных удобрений на урожай и качество клубней картофеля // Бюлл. ВИУА. 2001. - № 115 - С. 30-31.
