Содержание к диссертации
Введение
Обзор литературы 7
Хозяйственное значение картофеля 7
Биологические особенности картофеля 10
Технология возделывания картофеля 13
1 Особенности орошения картофеля 13
2 Особенности минерального питания 17
3 Влияние способов посадки на урожайность картофеля 20
Фотосинтетическая деятельность посадок картофеля 22
Метаболические аспекты урожайности клубней картофеля 30
Зависимость величины урожая от физиологических показателей 33
Условия и методика проведения опыта 38
Почвенно-климатические условия 38
Агрохимическая характеристика почвы опытных участков 39
Агрометеорологические условия в годы проведения исследований...42
Методы исследований 46
1 Содержание элементов питания в почве перед посадкой картофеля...48
Методика приготовления фиксированных препаратов 52
Характеристика изучаемых сортов 52
Результаты исследований 54
Динамика запасов доступной влаги в почве в зависимости от способов посадки, внесения расчетных норм минеральных удобрений и сортовой специфичности 54
Фенологические наблюдения за картофелем 57
Развитие листовой поверхности и продуктивность фотосинтеза в зависимости от способов посадки, уровня минерального питанияи и сортовой специфичности 60
4 Количество миниареол в листьях картофеля в зависимости от способов посадки, уровня минерального питания и сортовой специфичности 65
5 Формирование хозяйственного урожая в зависимости от общей продуктивности и распределения ассимилятов 73
6 Влияние способов посадки, уровня минерального питания и сортовой специфичности на химический состав клубней 77
6.1 Содержание сухого вещества и крахмала в клубнях картофеля 77
6.2 Содержание нитратов в клубнях картофеля 80
6.3 Содержание витамина С в клубнях картофеля 84
7 Урожай и зависимость его величины от физиологических показателей 86
8 Товарность клубней .89
Энергетическая и экономическая эффективность приемов возделывания исследуемых сортов картофеля 98
1 Энергетическая эффективность приемов возделывания картофеля...98
2 Экономическая эффективность приемов возделывания картофеля... 101
Выводы 103
Предложения производству 104
Библиографический список 105
Приложения
- Особенности орошения картофеля
- Агрохимическая характеристика почвы опытных участков
- Фенологические наблюдения за картофелем
- Формирование хозяйственного урожая в зависимости от общей продуктивности и распределения ассимилятов
Введение к работе
Картофелеводство - одна из традиционных и наиболее важных отраслей сельского хозяйства. Тем не менее, в настоящее время на значительной части регионов Российской Федерации наблюдается тенденция к снижению производства картофеля.
В Республике Башкортостан картофелеводство - один из важнейших подкомплексов сельскохозяйственного производства, в котором за последние годы произошли существенные изменения. В крупных хозяйствах площадь, занимаемая картофелем, сократилась в 5,5 раза, валовой урожай уменьшился в 6 раз. В то же время в 8 из 54 районов (Бакалинский, Илишевский, Красно-камский, Мелеузовский, Мишкинский, Стерлитамакский, Уфимский, Яна-ульский) в условиях новых экономических отношений проявляется иная тенденция. На их долю приходится 71 % валового сбора картофеля, более чем на половине (53,8 %) посадочной площади урожай выше среднереспубликанского на 20 %, в Илишевском, Мелеузовском и Уфимском районах - на 83,4 %.ведущее место в этой группе занимает Уфимский район, где за 10 лет (1987-1997) площади под картофелем сократились в 3,4 раза, валовой сбор уменьшился только в 2,5 раза при увеличении урожайности в 1,4 раза. Хорошо развито растениеводство в совхозе «Алексеевский» этого района, где в 1998 г. с каждого из 40 га орошаемого картофеля получили 28,6 т - лучший показатель в республике /З/. В то же время в Башкортостане значительно сокращаются площади орошаемой пашни и применение удобрений, поэтому в новых экономических условиях особенно актуален вопрос рационального и эффективного использования имеющихся ресурсов
На основании вышеизложенного нами была проведена физиологическая оценка районированных сортов картофеля Невский и Пушкинец в Пре-дуралье РБ. Исследования проводились с 2003 по 2005 гг.
Цель исследований. Изучение роли способов посадки и уровня минерального питания в формировании урожайности и качества клубней картофеля в условиях Предуралья РБ.
Задачи исследований.
Выявить сортовую отзывчивость раннего и среднераннего сортов картофеля на различные способы посадки.
Определить роль уровня минерального питания в формировании урожайности и качества клубней картофеля.
Определить основные физиологические факторы формирования урожая картофеля.
Определить урожайность и выяснить зависимость его величины от продукционного процесса в зависимости от сорта картофеля и способов посадки.
Дать экономическую и энергетическую оценку возделывания исследуемых сортов картофеля в зависимости от способов посадки, внесения расчетных норм минеральных удобрений и сортовой специфичности картофеля.
Научная новизна. Впервые проведено комплексное исследование в условиях Предуралья РБ по изучению продукционного процесса с учетом структурных характеристик фотосинтетического аппарата (количество и размеры миниареол) при различных способах посадки и уровнях минерального питания, определяющих высокую продуктивность различных по спелости сортов картофеля в различные по погодным условиям годы.
Практическая значимость работы. Диссертационная работа выполнена в рамках научно-технической программы Академии наук РБ «Разработка научных основ ландшафтной системы земледелия, эффективных приемов воспроизводства плодородия почв, совершенствование приемов защиты растений, адаптивных технологий и создание высокопродуктивных сортов сельскохозяйственных культур по природным зонам РБ», утвержденной Кабинетом Министров РБ № 204 от 26 июня 1996 г. и «Стабилизация и развитие аг-
6
ропромышленного комплекса РБ», утвержденной Кабинетом Министров РБ
№ 405 от 31 декабря 1999 г. Материалы данной работы могут использоваться
для физиологического обоснования уровня минерального питания и способов
посадки с целью оптимизации продукционного процесса и формирования
максимальной урожайности в условиях Предуралья РБ. На защиту выносятся следующие положения:
- Лист картофеля состоит из миниареол, которые формируются в он
тогенезе растений;
- Количество миниареол на 1 мм листовой поверхности зависит от
сорта картофеля и условий его возделывания;
- Среднеранний сорт Невский и раннеспелый Пушкинец показывают
более высокое количество миниареол при гребневой посадке, чем
^ при гладкой;
- Урожайность сорта Невский формируется за счет увеличения раз-
Ф меров миниареол в листьях, урожайность сорта Пушкинец зависит
от увеличения их количества.
Апробация работы. Результаты исследований были доложены на 110-
й научно-практической конференции преподавателей, сотрудников и аспи
рантов Башкирского государственного аграрного университета, посвященной
90-летию Э.М. Рахимова; на Всероссийской научно-практической конферен-
щ ции (в рамках XV Международной специализированной выставки «Агроком-
плекс-2005») - «Повышение эффективности и устойчивости развития агро-промышленного комплекса».
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 работ.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 120 страницах машинописного текста, состоит из введения, 4 глав, 15 таблиц, 15 рисунков, 9 приложений, библиографического списка, включающего 170 источников, в том числе 24 на иностранных языках.
Особенности орошения картофеля
В условиях избыточного увлажнения почвы скорость поглощения и передвижения воды по растению снижается вследствие возрастания проницаемости внутриклеточных мембран и увеличения коэффициента самодиффузии воды /78/. В этом отношении действия избытка и недостатка воды анаогичны. Водный стресс приводит к торможению процессов роста растений и может оказаться не только вредным, но и губительным для них.
Картофельное растение приспособлено к довольно узкому градиенту температур, его жизненные процессы протекают от нижнего предела положительной температуры и до 20-30 С. Отклонение температуры от оптимума в ту или другую сторону задерживает появление всходов, замедляет рост ботвы. При температуре ниже 7 С или выше 40 С нарастание вегетативной массы полностью прекращается, при температуре -1 ...-1,5 С происходит повреждение ботвы и при длительном действии такой температуры она погибает /1/. Для клубнеообразования наиболее благоприятна температура 16-18 С /75/. При температуре почвы ниже 6-7 С и выше 23 С прирост клубней резко задерживается, а при температуре выше 27-29 С полностью прекращается, так как резко возрастает расход ассимилятов на дыхание /18,53,106,139/. Исследования показали, что новообразования клубней стимулируют не повышенные, а пониженные температуры, однако, при этом, как отмечает автор, замедляется рост клубней. Авторы отмечает, что подогрев почвы с 12 до 18 С повышает урожайность картофеля на 94 % /63,64/.
Вода необходима для поддержания клеток в тургорном состоянии /148/. В засушливые периоды вегетационного периода из молодых водянистых клубней содержимое переходит в ботву и клубни подвергаются ресорб-ции /1/. На процесс клубнеобразования отрицательно влияет также и избыток влаги в почве. В условиях постоянной влажности почти каждый столон образует клубень, однако, к концу вегетации примерно половина клубней вследствие «удушения» подвергается ресорбции /145/. Оптимальная влажность почвы в период интенсивного клубнеобразования составляет 60-80 % от наименьшей влагоемкости. При снижении влажности до 40 % от полевой влагоемкости урожай снижается на 40-75 % /19,20,57,59,60,61,101,117/. Результаты опытов 191 показали, что в условиях засухи (20 % ПВ) урожай клубней снижается в зависимости от сорта на 30-50 %, при этом наблюдалось уменьшение числа завязавшихся клубней и снижение массы одного клубня в сравнении с контролем.
Картофельное растение характеризуется значительной интенсивностью транспирации (испарением воды), которая при достаточном водоснабжении находится в прямой зависимости от температуры, дефицита влажности воздуха, светового фактора, а из внутренних факторов - от состояния протоплазмы, ее вязкости, осмотического давления, степени раскрытия устьичиого аппарата.
При излишней влагообеспеченности транспирации падает независимо от повышения температуры и совсем прекращается, потому что в этих условиях устьица закрываются, и растение переходит в состояние завядания. Исследования показали, что в отношении интенсивности транспирации имеются существенные различия между сортами. В условиях достаточного водоснабжения раннеспелые сорта обычно отличаются более высокой интенсивностью транспирации, чем позднеспелые.
Важным показателем водного режима растений является водоудержи-вающая способность тканей листа, или сопротивляемость отдаче воды при засухе, а также быстрота расходования водного запаса.
Водоудерживающая способность, как проявление засухоустойчивости, связывается с живой протоплазмой клеток эпидермиса, так как листья, лишенные эпидермиса, не способны удерживать воду. Такое понимание засухоустойчивости предполагает весьма близкую связь ее с морозоустойчивостью растений.
Орошение и повышенные нормы минеральных удобрений способствуют увеличению суммарного водопотребления, что связано с развитием более мощных кустов и посадок картофеля в целом.
Фенологические наблюдения показали, что улучшение влагообеспеченности и питания картофельных растений способствовали удлинению межфазных периодов на 1-2 дня по сравнению с контрольными вариантами. Формирование надземной части в основном заканчивалось к началу периода полного цветения длительностью 10 дней, после чего начинается интенсивный прирост урожая клубней, масса которых к уборке намного превышает массу ботвы. Наиболее интенсивное суточное накопление сухого вещества (140...420 кг/га) происходит в период от начала до полного цветения. Орошение и полное минеральное удобрение увеличивали массу ботвы и площадь ассимиляционной поверхности на 120-140 % по отношению к богарным условиям без удобрения 151.
Большое значение в водоснабжении картофельного растения в первые периоды его роста имеют запасы влаги материнского клубня. Поэтому первый период роста картофеля (от посадки до начала бутонизации) считается засухоустойчивым, так как при недостатке влаги в это время растение использует влагу материнского клубня.
При недостатке воды растение картофеля завядает. При этом почти прекращает транспирацию. В то же время значительно ослабевает и затем совершенно приостанавливается фотосинтез. Исследования показали, что у сортов Эпикур и Вольтман уже при 20 % устойчивого водного дефицита интенсивность фотосинтеза листьев падает до 40-43 %. При дальнейшем пребывании в состоянии завядания без достаточного поступления воды из почвы интенсивность фотосинтеза снижается по сравнению с контролем в 12 раз и более. Запасы углеводов начинают расходоваться на дыхание, и клетки листьев начинают голодать и отмирать. При этом происходит и распад белков. У сорта Лорх в завядающих листьях было обнаружено продуктов распада белка (аминокислот) на 86 % больше, чем в листьях с нормальным тургором. Резко усиливается дыхание. Все это приводит к отмиранию отдельных листьев, особенно более старых по возрасту /1/.
Агрохимическая характеристика почвы опытных участков
Исследования по данной теме проводились в течение 2003-2005 гг. путем постановки полевых опытов на выщелоченном черноземе в учебном хозяйстве Башкирского Государственного Аграрного университета Уфимского района и в лабораторных условиях данного университета.
Учебно-опытное хозяйство расположено в южной лесостепной зоне. Данная зона самая теплая, незначительно засушливая на востоке и засушливая на большей части территории. По многолетним данным метеостанции Уфа-Дема средняя сумма годовых осадков составляет 450-557 мм. ГТК изменяется от 0,8 до 1,2. Осадки по временам года распределяются неравномерно, при этом наибольшее количество осадков приходится на летние месяцы: июнь, июль и август (37-39%).
Снежный покров устанавливается в период с 20 октября по 5 декабря. Высота снежного покрова в среднем составляет 30-50 мм. Дата последнего заморозка весной: самая ранняя 12 апреля, самая поздняя - 17 июня. Первые осенние заморозки наступают в среднем 29 сентября. Продолжительность безморозного периода в среднем составляет 120 дней, бесснежного -190 дней.
Относительная влажность воздуха колеблется от 60 до 70%. Средняя годовая температура составляет 2,3-2,6 С, абсолютный минимум - 42 С, максимум +37 С. Колебание температур достигает 80 С, сумма температур за период выше 10 С составляет - 2000-2300 С. Самые холодные месяцы-январь, февраль. Самые жаркие - июнь, июль.
Средняя температура вегетационного периода колеблется между 16-17С. Преобладающими ветрами являются южные и юго-западные со скоростью от 3,1 до 5,7 м/сек. В целом погодно-климатические условия хозяйства благоприятны для возделывания картофеля. К отрицательным факторам следует отнести неравномерное выпадение осадков по месяцам вегетационного периода. Почвенный покров Предуралья разнообразен. Преобладающую часть территории занимают черноземы выщелоченные - более 45% и типич-ные - около 30%, остальная доля приходится на оподзоленные, темно-серые и серые лесные почвы /121/. В условиях региона черноземы отличаются рядом специфических черт, налагаемых особенностями природных факторов в сравнении с почвами ЦЧО и Поволжья. Одной из характерных особенностей является высокое содержание органического вещества в горизонте А1 и высокая степень его гумификации. Почвам Республики характерна короткопрофильность. Мощность гумусового горизонта в среднем составляет около 60 см. Они имеют ограниченную мощность корнеобитаемого слоя, небольшую пахотоемкость. Тяжелый гранулометрический состав является следующей особенностью черноземов/17/. По гранулометрическому составу встречаются средне- и легкоглинистые, тяжело, средне- и легкосуглинистые разновидности. Количество песка в пределах гумусового горизонта не превышает 10%, содержание ила 22,1-26,2%. Структура гумусового горизонта (А) выщелоченных чернозёмов обычно зернистая или зернисто-комковатая, иллювиального комковато-призматическая или мелко-призматическая с более округлой формой. Уровень вскипания в зависимости от степени выщелоченности карбонатов наблюдается на глубине 60-120 см. содержание водопрочных агрегатов в па 40 хотном слое составляет 62,6-68,35%. Структура подпахотных горизонтов характеризуется высокой водопрочностью. Они имеют также хорошо выраженную микроструктуру. Количество водопрочных микроагрегатов размером более 0,01 мм в пахотном горизонте колеблется в пределах 44-50%. Отмечается почти полное участие илистой фракции в образовании микроструктуры. Плотность сложения пахотного горизонта составляет 0,92-1,06 г/см3, в подпахотных горизонтах Ai и АВ она несколько возрастает до 1,06-1,18 г/см3, общая пористость 55-70% в гумусовом, 45-50% в нижней части профиля. Всё это создает довольно благоприятные условия водного режима: водопроницаемость составляет от 1,0 до 4,6 мм/мин за 6 часов наблюдений, полевая влагоёмкость 30-50%, в основном в капиллярной форме. Выщелоченные черноземы отличаются высоким содержанием гумуса. В среднем в пахотном горизонте они содержат 8,0% гумуса, а в целинных 10%. Содержание гумуса вниз по профилю уменьшается плавно по сравнению с оподзоленными черноземами. А в пахотном слое содержится 0,036-0,043% водорастворимого гумуса, который составляет 0,34-0,41% от валового. В составе гумуса преобладает фракция гуминовых кислот, связанных с кальцием - 70%. Отношение углерода гуминовых кислот к углероду фульво-кислот в них 2,6-3,2. Количество валового азота колеблется от 0,33 до 0,71%. Относительное содержание минерального азота небольшое 0,6-0,9% от общего. Доля гидролизуемого азота составляет 75-180 мг/кг почвы /134/. Почвы по содержанию подвижного фосфора и обменного калия относятся в основном к средне обеспеченным. Содержание валового фосфора колеблется от 0,12 до 0,25%, подвижного в среднем - 5-12 мг/100 г почвы, нередко снижаясь до 2,0 мг/100 г почвы. Валовый калий в пахотном слое составляет в среднем 1,58 %, а обменный - 20-35 %, что соответствует хорошей степени обеспеченности этими элементами почв. Величина суммы поглощенных оснований в зависимости от степени гумусированности гранулометрического состава колеблется от 30 до 60 мг.экв/100г почвы. При этом содержание обменного кальция в глинистых и тяжелосуглинистых разновидностях варьирует от 35 до 49 мг.экв, а магния от 6 до 13 мг экв/ЮОг почвы. Степень насыщенности основаниями равна 87-95 %, реакция среды рН находится в пределах от 5,5 до 6,2. гидролитическая кислотность достигает 5,5-9,7 мг экв/100 г почвы /36/. Содержание в почве доступных форм марганца - 58,6 мг/кг (средняя обеспеченность), молибдена - 0,08 мг/кг (очень низкая), меди -0,47 мг/кг (низкая) и бора - 0,71 мг/кг (средняя).
Таким образом, на основании приведенных характеристик по основным водно-физическим, физико-химическим, агрохимическим параметрам можно отметить, что черноземы выщелоченные Предуралья обладают достаточно высоким уровнем потенциального плодородия. Однако за последние годы из-за снижения объемов применения удобрений наблюдается в почвах отрицательный баланс гумуса и элементов питания, что вызывает уплотнение, ухудшение структурно-агрегатного состава, физико-химических свойств и снижения эффективного плодородия почв.
Почвенный покров учебно-опытного хозяйства Башкирского государственного аграрного университета, где проводились наши исследования, представлен черноземами выщелоченными средне -и тяжелосуглинистого гранулометрического состава. В средне - суглинистом выщелоченном чернозёме учхоза БГАУ содержание гумуса в среднем составляет 8,0-8,4%, азота -0,44%, фосфора - 0,16%, реакция почвенного раствора слабокислая, обеспеченность подвижным фосфором средняя, обменным калием повышенная (таблица 1).
Фенологические наблюдения за картофелем
Растения, которые имеют слабую адгезию (прилегание клеток друг к другу), не образуют истинных тканей и органов. К таким растниям относятся водоросли. Все высшие растения характеризуются тем, что адгезия их клеток достаточно плотная и за счет плотного расположения клеток и их числа такие организмы способны сформировать и ткани и органы, и более того, ткани и органы располагаются локально в определенном месте, и формируются в определенное время.
Второй закон образования многоклеточного организма говорит о том, что последующие события в популяции клеток могут происходить только тогда, когда накапливается определенное число клеток (КЧК - критическое число клеток) /25/. Это связано с тем, что именно слои клеток создают определенные условия жизни клеток, расположенных в более внутренних слоях.
После того, как зародыш картофеля накапливает определенное число клеток, его внутренние клеточки дифференцируются. Метаболиты, поступившие в меристематические клетки ориентируют их деление. За счет ориентированных и локальных делений клеток зародыша образуются две семядоли и апекс.
Семядоли можно рассматривать как первые листья, но они отличаются от всех листьев, которые появятся позже тем, что они образованы не апексом, а самим зародышем. Семядольные листья большинства двудольных растений представляют собой цельнокрайние пластинки слегка вытянутой формы. Они не имеют ясно выраженной центральной жилки и поэтому их форма достаточно стабильна.
Апекс зародыша формируют все последующие листья. Зачатки первых листьев возникают уже на самых ранних этапах его функций. Следует обратить внимание на то, что все листья, которые образует апекс, возникают по одной схеме. Суть ее состоит в том, что подобно зародышу, внутренние клетки апекса локально дифференцируются. Из этих клеток метаболиты подаются в меристематические клетки, расположенные ближе к периферии апекса и ориентируют их деления. За счет таких ориентированных делений образуются зачатки листьев.
Исходя из того, что все листья образуются по единой схеме, следует допустить, что и их форма будет относительно сходной, по крайней мере, у одного растения. Но как показывает опыт и даже самые поверхностные наблюдения, это не так. Форма листьев, их листовых пластинок, сформированных на одном растении в ходе онтогенеза, может сильно меняться. Наглядный пример, подтверждающий эту логику, был получен в наших опытах с картофелем. Есть все основания считать, что форма меристемного листа картофеля определяется равномерным, замедленным, но согласованным ростом его центральной жилки и маргинальной меристемы. Мы склонны допускать, что по этому правилу образуются пластинки листьев очень многих растений, включая древесные (липа, береза, ольха и др.). Равномерный, согласованный рост центральной жилки и листа, ее маргинальной меристемы обеспечивают образование цельных не рассеченных листовых пластинок. Зачаточный лист растения картофеля, выращиваемого в полевых условиях, уже на ранних стадиях онтогенеза образует на своей поверхности локально расположенные группы клеток маргинальной меристемы. Между этими группами расположено всего 2-3 слоя клеток, которые не включаются в локусы маргинальной меристемы. Такое прерывистое расположение маргинальной меристемы связано с ускоренным ростом центральной жилки листа. Боковая маргинальная меристема не пополняется тем числом клеток, которые необходимы для того, чтобы образовать сплошной, непрерывный ее слой вдоль центральной жилки и маргинальной меристемы образуется перисто рассеченный лист с его боковыми дольками. Центральная жилка листа картофеля формируется очень быстро и, в связи с этим, боковая паренхима не успевает равномерно распределиться вдоль жилки, и образуются отдельные очаги меристематических клеток, располагающихся на поверхности центральной жилки. В дальнейшем, каждый из этих очагов дает пластинку листа. Это очень важное наблюдение, которое показывает, что одно и то же растение, то есть один и тот же сорт, может, в значительной степени, менять форму своих органов, в частности листьев. И, изменчивость формы связана не только с генетическими особенностями листьев и органов, а обусловлена скоростью накопления клеток в различных частях листа центральной жилки или боковых выростов и, в дальнейшем, интенсивностью роста этих структур. Эти наблюдения дают нам основание предположить, что любое растение, имеющее рассеченный лист, характеризуется именно той особенностью, что рост центральной жилки листа намного опережает возможность формирования боковой паренхимы, которая располагается в виде отдельных очагов. Можно предположить, что после того, как возник примордий листа картофеля, и в нем накопилось определенное критическое число клеток, оно обеспечило первоначальное формирование центральной жилки. И, поскольку формирование связано с дифференциацией клеток, то в эти дифференцированные клетки интенсивно поступали метаболиты из уже сформированных проводящих тканей, расположенных в стебле. И, таким образом, центральная жилка имеет преимущество в накоплении в ней питательных веществ и прибавлении за счет этих питательных веществ числа клеток. Формирование рассеченых листовых пластинок связано с формированием маргинальных меристем, которые делятся в разных направлениях. Миниареолы - это субъединица листовой поверхности. Это изолированные структуры (группы клеток), ограниченные со всех сторон жилками. Данные структуры способны накапливать органические вещества в клетках самих миниареол и достаточно эффективно транспортируют вещества в ат-трагирующие органы, в том числе и формирующиеся клубни.
Формирование хозяйственного урожая в зависимости от общей продуктивности и распределения ассимилятов
Хозяйственная продуктивность ратений зависит от характера постфо-тосинтетического распределения ассисмилятов по органам растения. При одинаковой продуктивности величина урожая клубней может быть выше у тех растений, у которых большая доля вновь образованных ассимилятов будет поступать в клубни, и, наоборот, при равной процентной доле транспортируемых веществ в клубни, величина хозяйственного урожая будет зависеть от количества создаваемых веществ. В конце вегетации важную роль играет отток в клубни пластических веществ ботвы, синтезированных в ней за время вегетации. О полноте этого процесса можно судить по степени увядания ботвы.
Конечный урожай - это результат синтеза, накопления и распределения ассимилятов. До появления всходов биомасса нового растения картофеля образуется за счет маточного клубня, а в дальнейшем растение переходит на автотрофный тип питания. В фазу всходов и до начала бутонизации ассими-ляты используются на создание фотосинтетического аппарата и наращивание вегетативных органов (стеблей и корней).
Переломным моментом в жизни картофельного растения является переход к клубнеобразованию. Еще задолго до начала формирования столонов и молодых клубней наблюдается значительное поступление ассимилятов в стебли.
Ассимиляты, транспортируемые из листьев в предшествующий клуб-необразованию период, откладываются в нижней части стебля преимущественно в виде крахмала /85/. Возможно, что причины этого явления тесно связаны с тонким механизмом транспорта и распределения ассимилятов.
Величина оттока ассимилятов из листьев картофеля определяется собственным возрастом листа, его положением на стебле и этапом онтогенеза растения. Ассимиляты, образуемые в листьях молодых растений, интенсивно экспортируются из них, в то время как их собственный рост и поддержание функциональной активности в значительной мере осуществляется за счет гидролиза запасных соединений материнского клубня.
За несколько дней до начала клубнеобразования резко усиливается передвижение углеводов, и в нижних частях стеблей создается большой фонд запасных веществ в форме крахмала. Основной запасающей тканью является при этом сердцевидная паренхима стебля. Как только начинается формирование клубней, этот фонд быстро расходуется. С этого момента клубни становятся основным потребляющим органом. У 25-32-дневных растений клубни составляют всего 2-5 % общей массы растения. У 70-дневных растений до 80 % ассимилятов поступает в клубни III.
Многолетние исследования особенностей передвижения продуктов фотосинтеза при разных режимах минерального питания показали, что условия почвенного питания могут непосредственно влиять на передвижение ассимилятов. Азот и фосфор усиливают дыхание проводящих путей, активируют в них ферменты дыхания и способствуют увеличению содержания АТФ. В полевых опытах с сортом Лорх общая интенсивность оттока ассимилятов из листьев средних ярусов составила за сутки в варианте с сульфатом аммония 53 мг/дм , а без удобрений 37 мг/дм . Следовательно, азот не тормозил, а даже усиливал отток ассимилятов из листьев. Внесение суперфосфата совместно с азотом увеличивает общую интенсивность оттока ассимилятов из листьев в клубни за счет образования сахарофосфатов. Калийные удобрения (хлористый калий 30,60,90, кг на 1 га) на ранних фазах развития растений снижают общую интенсивность транспорта питательных веществ, способствуют использованию ассимилятов на рост стеблей и листьев. В период клубнеобразования калий усиливает приток ассимилятов в клубни III.
Поступление азота и зольных элементов в процессе вегетации картофеля происходит неравномерно. Наибольшее количество азота, фосфора и калия потребляется картофелем в период бутонизации и цветения растений, т.е. в период образования репродуктивных органов, что соответствует наивысшим приростам надземной массы картофеля. В период клубнеобразования поступающие в растение питательные элементы расходуются в основном на рост клубней.
В ходе опытов выявлено, что наибольший прирост общей сухой биомассы наблюдался у обоих сортов в фазу цветения как при гребневой, так и при гладкой посадках. Особенно резкий ее прирост происходит от всходов к фазе бутонизации. Сорт Невский имеет наибольшую биомассу во всех вариантах по сравнению с сортом Пушкинец. Так как Невский - среднеранний сорт, у него большая продолжительность вегетационного периода, чем у ран-неспелого сорта Пушкинец и за это время он успевает накопить наибольший прирост сухой биомассы, при этом наилучшие результаты при гребневой посадке. Такая тенденция наблюдается на вариантах опыта. Увеличение норм минеральных удобрений также ведет к возрастанию прироста сухой биомассы изучаемых сортов картофеля. К концу периода цветения наблюдается резкое снижение прироста сухой биомассы, так как до начала клубнеобразова-ния резко усиливается передвижение ассимилятов из вегетативной части растения в клубни. Как видно из графиков внесение расчетны норм удобрений оказывают значительное влияние на увеличение прироста биомассы.
