CC BY
79
Агрономия. Картофелеводство
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЕМЫ ВЫРАЩИВАНИЯ НОВЫХ СОРТОВ КАРТОФЕЛЯ
A.А. ВАСИЛЬЕВ,
кандидат сельскохозяйственных наук, руководитель творческой группы анализа и внедрения научных разработок в производство
B.П. ДЕРГИЛЕВ,
кандидат сельскохозяйственных наук, заведующий лабораторией селекции картофеля, ГНУ Южно-Уральский НИИ плодоовощеводства и картофелеводства, г. Челябинск
Ключевые слова: новые сорта картофеля, урожайность картофеля, адаптация новых сортов к условиям конкретного региона, разработка сортовых технологий.
Совершенствование технологии возделывания является важным условием повышения урожайности культурных растений, но в то же время в значительной степени решение этой задачи зависит от наследственных хозяйственно-биологических свойств сортов, используемых в производстве. В этом отношении сорт выступает в роли своеобразного биологического фундамента, на котором основываются другие элементы урожайности. Правильный выбор сорта позволяет лучше реализовать достижения научно-технического прогресса и селекции: эффективно использовать удобрения, средства защиты, машины, мелиорацию и др. [1]. Вот почему плановая сортосмена часто обеспечивает повышение урожайности сельскохозяйственных культур на 10-40% [2]. Этот рост, зачастую, обеспечивается за счёт хозяйственно-ценных признаков сорта, без использования дополнительных средств, что особенно важно в условиях рыночных отношений.
Проблема подбора сортов для конкретных агроклиматических условий актуальна и в картофелеводстве. По мнению академика РАН Жученко А.А. [3], «экологически адресные» сорта, приспособленные к неблагоприятным факторам конкретной зоны (засуха, короткий период вегетации, болезни, вредители и т.п.), более эффективно используют элементы технологии, снижают затраты на производство, повышают экономическую эффективность и экологическую безопасность возделывания культурных растений. Последнее преимущество особенно важно в условиях возрастающего антропогенного воздействия на биосферу и связанных с ним процессов загрязнения почвы и глобального изменения климата.
В этом аспекте существенно возрастает значение сортов местной
селекции, полученных с привлечением генетического материала мировой коллекции картофеля. Такие сорта способны эффективно использовать минеральные удобрения в агроэколо-гических условиях конкретного региона и одновременно противостоять болезням и вредителям, распространенным в этой местности [3]. Например, возделывание в условиях Южного Урала местных сортов картофеля, отличающихся интенсивным накоплением вегетативной массы и урожаем клубней, позволяет избежать негативного действия засух и фитофтороза, а с другой стороны -существенно повысить урожайность культуры в регионе [4].
Цель и методика исследований
В период 2004-2006 гг. в ГНУ ЮУНИИПОК проведены исследования по изучению биологических особенностей новых сортов картофеля, созданных в институте. Цель исследований - изучить влияние технологических приемов на урожайность и качество клубней картофеля. В задачи опыта входило: 1) определение продолжительности межфазных периодов, биометрических показателей, структуры урожая, урожайности и качества продукции в зависимости от густоты посадки и доз внесения минеральных удобрений; 2) на основании выявленных закономерностей разработать сортовые технологии возделывания картофеля в условиях Южного Урала для новых сортов селекции ГНУ ЮУНИИПОК.
Схема опыта
Фактор А - густота посадки: 1. 40 тыс. кустов/га - 70х35 см (на продовольственные цели); 2. 55 тыс. кустов/га - 70х25 см (на семенные цели).
Фактор В - сорт: 1. Невский, б^; 2. Губернатор; 3. Спиридон; 4. Тарасов.
Фактор С - уровень минерального питания: 1. Контроль (без удобрений); 2. ^РЛ; 3. м90ршкш; 4. МшршКш.
Закладка опыта, проведение анализов, учёта и наблюдений осуществлялась в соответствие с общепринятыми методиками. Исследования проведены на среднесуглинистом выщелоченном чернозёме (содержание гумуса - 6,35-7,40%, слабо- и среднекислая реакция почвенного раствора). Обеспеченность почвы подвижным фосфором - 6,6-20,0, обменным калием - 10,3-19,1 мг/100 г почвы.
Общая площадь делянки первого порядка (густота) - 604,8 м2, второго порядка (сорта) - 100,8 м2 , третьего порядка (удобрение) - 25,2 м2. Размещение вариантов в повторностях систематическое, повторность опыта трёхкратная. Удобрения вносили весной под предпосадочную обработку почвы.
Погодные условия за годы исследований были различными. Период активной вегетации растений 2004 года по гидротермическому коэффициенту признан недостаточно влажным (ГТК = 0,64), 2005 года - умеренновлажным (1,35) и 2006 года - влажным (1,81). В наибольшей степени соответствовали биологическим потребностям изучаемых сортов условия 2005 года, и только у сорта Тарасов наибольший урожай клубней формировался в 2006 году.
Результаты исследований
Проведенные исследования показали, что при использовании минеральных удобрений в дозах по 90 и 135 кг д.в./га основные фазы роста и развития наступали на 2-3 дня раньше, чем на контроле, тогда как изменение густоты посадки не оказывало влияния на фенологию картофеля. Повышение фона минерального питания оказывало существенное влияние на формирование надземных вегетативных органов и ассимиляционной поверхности листьев. Наибольшая
New grades of a potato, productivity of a potato, adaptation of new grades to conditions of concrete region, development of high-quality technologies.
Агрономия. Картофелеводство
Таблица 1
Влияние густоты посадки и фона минерального питания на урожайность картофеля, среднее за 2004-2006 гг., т/га
Сорт Фон минерального питания Среднее по сорту
контроль | И45Р45К45 | N«^90^0 1 ИНэбР^бКш
Густота посадки - 40 тыс. кустов на 1 га
Невский, 15,4 18,4 21,4 22,6 19,5
Губернатор 17,0 20,0 22,4 26,5 21,5
Спиридон 17,9 22,2 24,2 27,7 23,0
Тарасов 18,8 19,1 21,4 26,4 21,4
Среднее по фону 17,3 19,9 22,4 25,8 21,3
Густота посадки - 55 тыс. кустов на 1 га
Невский, 20,8 22,7 27,8 28,3 24,9
Губернатор 18,7 24,8 27,6 31,8 25,7
Спиридон 21,1 24,6 29,6 33,4 27,2
Тарасов 24,0 25,4 29,5 33,4 28,1
Среднее по фону 21,1 24,4 28,6 31,7 26,5
Среднее по опыту 19,2 22,2 25,5 28,8 23,9
НСР05 2,3
35
30
25
т/га
20
15
10
пи
40 тыс. кустов на 1 га
ПИ
55 тыс. кустов на 1 га
[□Невский, ві □ Губернатор □ Спиридон □ Тарасов)
Рисунок 1. Урожайность изучаемых сортов картофеля в зависимости от уровня минерального питания и густоты посадки, в среднем за 20042006 гг.
масса ботвы отмечена при схеме посадки 70х25 см на фоне М135Р135К135: от 11,9 (Невский) до 17,7 т/га (Спиридон). В этом же варианте отмечался максимальный индекс площади листьев: от 2,63 (Тарасов) до 3,25 (Губернатор и Спиридон). Понижение уровня минерального питания и обеспеченности растений влагой приводило к снижению биометрических параметров растений по сравнению с фоном М135Р135К135. Уменьшение густоты посадки с 55 до 40 тыс. кустов/га увеличивало индивидуальные показатели растений, однако в расчете на 1 га снижало площадь листьев и массу надземных органов по всем сортам картофеля.
Максимальную урожайность изучаемые сорта картофеля формировали в условиях достаточного обеспе-
чения растений влагой при посадке с густотой 55 тыс. кустов на 1 га на фоне использования минеральных удобрений в дозе М135Р135К135 - от 42,0 (Губернатор) до 43,2 т/га (Спиридон). Следует отметить, что новые сорта превышали по урожайности сорт Невский на 13,9-17,7%. В условиях засухи 2004 года продуктивность изучаемых сортов картофеля снижалась в 1,5-3,0 раза по сравнению с благоприятными условиями 2005-2006 гг., когда наличие влаги в почве не лимитировало урожай.
Продуктивность новых сортов картофеля была в среднем на 1,4-2,9 т/га или на 6,3-13,0% больше, чем урожайность экологически пластичного сорта Невский. По сорту Спиридон, а также сорту Тарасов (при густоте посадки 55 тыс. кустов/га) дан-
ное преимущество было достоверным (табл. 1).
Загущение посадок с 40 до 55 тыс. кустов на 1 га вызывала адекватный рост урожайности картофеля. Например, чистый урожай (за вычетом семенных клубней) сорта Губернатор увеличился в среднем на 3,2 т/га (или на 15,9%), Спиридон - 4,2 т/га (18,3%); Невский - 4,4 т/га (22,5%) и Тарасов 5,7 т/га (26,6%). Другими словами, увеличение густоты посадки до 55 тыс. кустов/га - эффективный приём повышения продуктивности картофеля. Преимущество этого приема усиливалось на фоне М90Р90К90 и заметно ослабевало в условиях дефицита влаги (засуха 2004 г.) и питательных элементов (без удобрений).
Уровень минерального питания оказывал существенное влияние на урожай изучаемых сортов картофеля. В среднем по опыту использование минеральных удобрений в дозе М45Р45К45 увеличивало урожайность клубней на 15,3%; в дозе М90Р90К90 - на 32,7%, а в дозе М135Р135К135 - на 49,7% по сравнению с контролем (рис. 1). На посадках продовольственного назначения наибольшая доза удобрений увеличивала урожай картофеля сорта Тарасов на 40%, Невский - на 47%, Спиридон - на 54% и Губернатор - на 56%. На семеноводческих посадках прибавка урожая клубней от внесения удобрений в дозе М135Р135К135 составила в среднем: Невский - 36, Тарасов -39, Спиридон - 58 и Губернатор - 70% к уровню контрольного варианта.
Исследования показали, что густота посадки не оказывала существенного влияния на качественные показатели клубней картофеля. При загущении посадок с 40 до 55 тыс. кустов на 1 га отмечена тенденция к накоплению крахмала и сухого вещества, а также к снижению содержания нитратов в клубнях, однако данные изменения были значительно меньше НСР05.
Содержание сухого вещества и крахмала в клубнях картофеля сортов Невский, Спиридон и Тарасов было наибольшим на фоне внесения минеральных удобрений в дозе М90Р90К90, а по сорту Губернатор - в дозе М45Р45К45. Дальнейшее увеличение уровня минерального питания приводило к снижению качественных показателей клубней.
Количество нитратов в клубнях варьировало от 46 до 232 мг/кг в зависимости от сорта и дозы внесения удобрений. При этом в условиях 2005 года на фоне М135Р135К135 содержание нитратов в клубнях сортов Тарасов (320 мг/кг) и Невский (290 мг/кг) в период уборки превышало ПДК (250 мг/ кг). Это факт подтверждает актуальность проблемы ограничения накопления нитратов в клубнях при производстве продовольственного картофеля. Для получения экологически
Агрономия. Картофелеводство
Таблица 2
Качественные показатели клубней в зависимости от фона минерального питания, густота посадки 40 тыс. кустов/га, среднее по опыту за 2005-2006 гг.
Сорт Уровень минерального питания Содержание сухого вещества, % Содержание крахмала, % Содержание нитратов, мг/кг
Невский, Контроль 17,6 9,8 48
^5Р45К45 19,8 11,1 69
^0Р90К90 21,9 15,5 87
^35Р135К135 18,0 11,2 191
Губернатор Контроль 17,6 13,1 110
^5Р4бК45 19,9 13,6 143
^0Р90К90 19,5 12,9 171
^35Р135К135 19,0 10,7 232
Спиридон Контроль 20,8 13,9 90
^5Р4бК45 21,7 14,2 132
^0Р90К90 22,7 16,1 138
^35Р135К135 21,6 14,1 184
Тарасов Контроль 17,4 14,2 96
^5Р4бК45 17,8 14,4 113
^0Р90К90 18,7 15,3 99
^35Р135К135 18,1 13,8 203
НСР05 1,5 1,2 40
безопасного картофеля необходимо уделять больше внимания регулированию доз, срокам и способам применения минеральных удобрений при возделывании картофеля (таблица 2).
Содержание нитратов в клубнях изучаемых сортов характеризовалось постепенным ростом при повышении минерального фона до уровня М90Р90К90 и резким увеличением при переходе к дозе М135Р135К135. Особенно сильным этот скачок был у сортов Невский (в 2,20 раза) и Тарасов (2,05), несколько слабее у сортов Губернатор (1,36) и Спиридон (в 1,26 раза).
Дозы внесения минеральных удобрений оказывали влияние не только на рост и развитие растений, формирование урожая и его качество, но и на вредоносность болезней картофеля. Например, в 2005 году на фоне Ы135Р135К135 отмечалось сильное поражение растений сорта Невский фитофто-розом, причем вредоносность этой болезни усиливалась при загущении посадок. В условиях 2006 года на бедном минеральном фоне (без удобрений) на сортах Невский, Губернатор и Спиридон отмечалось преждевременное отмирание листового аппарата из-за сильного повреждения альтер-нариозом и макроспориозом. Наиболее ярко эта картина наблюдалась по сорту Губернатор, независимо от густоты посадки растения этого сорта на контрольном варианте завершили вегетацию на 14 дней раньше, чем на фоне внесения средних доз удобрений. Растения сорта Невский закончили ве-
гетацию при густоте посадки 40 тыс. кустов/га на 12 дней, а при густоте 55 тыс./га - на 7 дней раньше, чем при использовании удобрений; по сорту Спиридон - на 8 и 3 дня, соответственно. Внесение удобрений в дозе М45Р45К45 резко снижало вредоносность грибных инфекций, симптомы поражения макроспориозом и альтернарио-зом отмечались у единичных растений, а на фоне М90Р90К90 - практически отсутствовали.
Таким образом, устойчивость растений картофеля к грибным инфекциям зависит от сорта, погодных условий и доз уровня минерального питания. Обеспечив достаточное сбалансированное снабжение растений элементами питания (М90Р90К90), можно существенно снизить вредоносность фитофтороза, макроспори-оза и альтернариоза.
Изучаемые элементы технологии оказывали заметное влияние на структуру урожая картофеля. С ростом уровня минерального питания отмечено увеличение товарности урожая и снижение доли клубней массой свыше 100 г. Загущение посадок повышало выход клубней семенной фракции (массой от 30 до 100 г), наиболее существенным это увеличение было на сортах Спиридон (+8,4%) и Невский (+5,7%).
Выход семенного материала на уровне 53-62% обеспечивало сочетание густоты посадки 55 тыс. кустов/ га и дозы внесения минеральных удобрений М90Р90К90 для сортов Невский,
Спиридон и Тарасов. Для сорта Губернатор дозу удобрений следует ограничить уровнем М45Р45К45, в противном случае следует увеличивать густоту посадки картофеля на семенных участках.
Выводы
На основании проведенных исследований сделаны следующие выводы:
1. Урожайность картофеля в 2004-2006 гг. определялась: уровнем минерального питания, режимом увлажнения, сортовыми особенностями. Влияние густоты посадки на величину урожая зависело от условий увлажнения в течение вегетационного периода.
2. Фенологические особенности и продуктивность растений определялись особенностями сорта, погодными условиями в течение вегетации и зависели от элементов технологии: густоты посадки и уровня минерального питания.
3. Созданные на Южном Урале сорта картофеля обеспечивают стабильно высокую продуктивность. Урожайность клубней сортов Тарасов и Спиридон в среднем по опыту была достоверно на 11,5 и 13,2% выше, чем у экологически пластичного сорта Невский. Раннеспелый сорт Губернатор по продуктивности не уступал среднераннему сорту Невский.
4. Для повышения устойчивости растений к комплексу грибковых инфекций с целью предотвращения преждевременного отмирания ботвы, сорта картофеля Губернатор, Невский и Спиридон следует возделывать на уровне минерального питания не ниже N .,.Р.,.К.,..
45 45 45
5. Загущение посадок картофеля с 40 до 55 тысяч кустов на 1 га снижало индивидуальную продуктивность растений, однако увеличивало урожайность клубней в расчете на 1 га.
6. Применение минеральных удобреНий в дозах от 1^5Р45К4 до 1^35Р135К135
оказывало существенное влияние на урожайность картофеля, обеспечив прибавку урожая в среднем на 36-70 % по сравнению с контролем.
7. Дозу внесения минеральных удобрений под изучаемые сорта картофеля следует устанавливать в зависимости от цели производства. При средней обеспеченности почвы питательными элементами сорта Невский, Спиридон и Тарасов на семенных участках следует выращивать на фоне - ^0Р90К90, а сорт Губернатор
- На ф°Не 1^Р45К45.
Литература
1. Неттевич Э.Д. Повышать отдачу каждого сорта // Вестник РАСХН. - 1992. - № 4. - С.21-24.
2. Гуляев Г.В. Совершенствовать систему семеноводства полевых культур // Вестник РАСХН. - 1992. - № 4. -С. 17-21.
3. Жученко А.А. Фундаментальные и прикладные научные приоритеты адаптивной интенсификации растениеводства в XXI веке. - Саратов, 2000. - С. 276.
4. Дергилев В.П., Васильев А.А. Сорт - основа урожая картофеля // Картофель и овощи. - 2004. - № 7. - С. 6-7.
