Урожай и качество сортов картофеля в зависимости от плотности семенных клубней и удобрений на дерново-подзолистой слабоглееватой почве Центрального района Нечерноземной зоны Волков Дмитрий Сергеевич

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Роль сорта в производствещртофеля. влияние плотности семенных клубней и удобрений на урожайность и качество картофеля 7

1.1. Роль сорта в производстве картофеля. Подбор сортов для разных условий возделывания 7

1.2. Влияние плотности семенных клубней на урожайность, качество картофеля и пораженность болезнями 13

1.3. Урожайность и качество картофеля в зависимости от удобрений 22

Экспериментальная часть

ГЛАВА 2. Методика и условия проведения исследований 30

2.1. Цель и задачи исследований. Схема опыта 30

2.2. Материалы и методика исследований 34

2.3. Агрометеорологические условия проведения исследований 37

ГЛАВА 3. Характеристика семенного материала сортов картофеля по плотности и пораженности болезнями 42

3.1. Плотность семенных клубней 42

3.2. Фитопатологическая характеристика семенного материала 45

3.3. Лежкость семенных клубней 48

Выводы по главе 50

ГЛАВА 4. Рост и развитие растений картофеля разных сортов в зависимости от плотности семенных клубней 51

4.1 Полевая всхожесть и густота стояния 51

4.2. Обеспеченность ростков и стеблей питательными веществами в зависимости от плотности семенных клубней 52

4.3. Формирование стеблестоя 54

4.4. Формирования биомассы , ..56

4.5. Фотосинтетическая деятельность посадок картофеля .„...63

Выводы по главе 67

ГЛАВА 5. Пораженность растений картофеля разных сортов болезнями в период вегетации в зависимости от плотности семенных клубней 70

выводы по главе 74

ГЛАВА 6. Урожайность и структура урожая картофеля разных сортов в зависимости от плотности семенных клубней 76

6.1. Урожайность картофеля 76

6.2. Структура урожая 83

Выводы по главе 87

ГЛАВА 7. Качество клубней картофеля разных сортов в зависимости от плотности семенных клубней 89

7.1. Содержание сухого вещества и крахмала в клубнях 89

7.2. Товарность урожая 92

7.3. Пораженность товарных клубней болезнями 93

7.4. Лежкость товарных клубней картофеля 95

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 98

ГЛАВА 8. Урожайность и технологические качества картофеля разных сортов в зависимости от удобрений 100

8.1. Показатели продуктивности картофеля 100

8.2. Урожайность и окупаемость удобрений 104

8.3. Структура урожая 109

8.4. Технологические качества товарных клубней картофеля 111

Выводы по главе 113

ГЛАВА 9. Экономическая и энергетическая оценка влияния гоучаемых факторов на продуктивность картофеля разных сортов... 116

9.1. Экономическая оценка 116

9.2. Энергетическая эффективность посадок картофеля 120

9.3. Производственная проверка опыта 124

Выводы по главе 127

Выводы 129

Предложения производству 133

Список литературы 134

Приложения 154

• Роль сорта в производстве картофеля. Подбор сортов для разных условий возделывания
• Фитопатологическая характеристика семенного материала
• Обеспеченность ростков и стеблей питательными веществами в зависимости от плотности семенных клубней
• Урожайность картофеля

Введение к работе

Картофель - это важнейшая универсальная культура, ценнейший источник питательных веществ, витаминов и микроэлементов, по содержанию которых он не уступает многим овощам. Картофель входит в основной рацион каждой российской семьи и является незаменимым повседневным продуктом питания, поэтому его по праву называют «вторым хлебом».

Агроклиматический потенциал Нечерноземной зоны РФ позволяет получать до 30-40 т/га клубней, однако в настоящее время в России урожайность остается на невысоком уровне и редко превышает 10-11 т/га. Качество производимой продукции не всегда соответствует потребительским и экологическим стандартам. Во многом это связано с тем, что большинство хозяйств, особенно частных, удельный вес которых составляет почти 91%, не применяют передовые технологии производства картофеля, отсутствует должный контроль над качеством и фитосанитарным состоянием семенного материала. Вырождение старых и отсутствие в хозяйствах перспективных адаптированных и высокоурожайных сортов не позволяет получать стабильные и высокие урожаи. Сокращение поголовья КРС и недостаток средств вызвали острый дефицит органических и минеральных удобрений. Транспортировка и внесение навоза часто не окупается и является весьма энергоемким приемом. Некоторые хозяйства ограничиваются внесением минеральных удобрений, что приводит к снижению качества урожая и накоплению нитратов (С.С. Сдобников, 1983; Б.В. Анисимов, 2002; Ю. Н. Лысенко, 2005).

Разработка и внедрение элементов новой адаптивной технологии, позволяющей получать высокие урожаи картофеля с хорошими потребительскими и технологическими качествами, является, в настоящее время, особо актуальным. В основе адаптивной технологии должно лежать применение перспективных высокоурожайных адаптированных к конкретным почвенно-климатическим условиям сортов, устойчивых к болезням и неблагоприятным факторам среды. Неотъемлемой частью этой технологии является эффектив-

ное использование потенциала сортов, оздоровление и повышение качества семенного материала, обогащение почв дешевым органическим веществом.

Вопросы адаптивной технологии, базирующейся на биологических возможностях разных сортов картофеля, в частности влияния плотности семенных клубней на рост и развитие, устойчивость к болезням, формирование урожая и его качество разных сортов изучены недостаточно. К числу наиболее актуальных проблем также относится поиск более доступных видов органических удобрений под картофель, обеспечивающих высокие урожаи хорошего качества.

В моей научной работе в условиях Центрального района Нечерноземной зоны на дерново-подзолистой слабоглееватой почве было впервые проведено комплексное изучение адаптивности и пластичности шести сортов, различной скороспелости российской, белорусской и голландской селекции, а также влияния плотности семенных клубней и удобрений на формирование урожая и качество клубней сортов картофеля. Данная научная работа выполнена в соответствии с планом научных исследований на кафедре растениеводства на опытном поле Ярославской ГСХА в 2004 - 2006 гг. под руководством профессора Г.С. Гусева. Производственная проверка лучших вариантов опыта проведена в ОАО «Курба», Ярославская область. За оказанную помощь в проведении исследовательской работы выражаю особую благодарность научному руководителю, заслуженному работнику высшей школы, профессору Г.С. Гусеву, а также студентам-дипломникам: В.А. Фирстову, А.А. Шашкову, Д.Л. Князеву, Д.А. Савину, С.А Волкову, Д.Н. Головкину, Р.Н. Маслову, С.А. Макарову. Выражаю благодарность всему коллективу кафедры растениеводства и заведующему МНИЛ СВ. Щукину за оказанную помощь и содействие в проведении научно-исследовательской работы.

7 ОБЗОР НАУЧНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ГЛАВА 1. РОЛЬ СОРТА В ПРОИЗВОДСТВЕ КАРТОФЕЛЯ.

ВЛИЯНИЕ ПЛОТНОСТИ СЕМЕННЫХ КЛУБНЕЙ И УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО КАРТОФЕЛЯ 1.1. Роль сорта в производстве картофеля. Подбор сортов для разных

условий возделывания.

Восстановление эффективности производства картофеля и получение высоких урожаев хорошего качества возможны при использовании высокоурожайных сортов и качественного семенного материала (В.А. Стариков 2002; Т.С. Плешакова, 2002; А.В. Коршунов, А.В. Семенов, 2003; В.В. Сапрыкин и др., 2005; Е.В. Садовникова, Г.А. Ганзин, 2005; О.В. Щеголец, К. С. Чурилова, 2006). Сорт, как основа производства картофеля, определяет основные требования к условиям и технологии возделывания, влияет на урожайность и качество полученной продукции, ее энергоэкономичность и рентабельность. Доля вклада сорта в формирование высокого и стабильного урожая во многих странах мира с интенсивным производством картофеля весьма значительна и достигает почти 70% (Т.И Кель, А. К. Крапивина, 2001; А.В. Амелин, 2002).

В настоящее время в разных странах мира выращивается свыше 2000 сортов картофеля. Селекционерами разных стран, в том числе и в России создан широкий спектр сортов разной скороспелости с высокой потенциальной урожайностью и адаптивной способностью. Такие сорта устойчивы к различным возбудителям болезней, вредителям, абиотическим стрессам, имеют хорошие качественные показатели и пригодны к механизированному возделыванию с применением интенсивных технологий. В Госреестре селекционных достижений, допущенных к использованию в 12 регионах России, внесен 191 сорт картофеля. Среди них 109 сортов отечественной селекции и 82 сорта иностранной, в т.ч. 20 сортов из стран ближнего зарубежья (Беларусь, Украина) и 62 сорта английской, голландской, немецкой и польской се-

8 лекций. (В.А. Витенко, 1988; П.И. Альсмик, B.C. Шевелуха, 1988; В. Putz, 1990; Б.В. Анисимов, 1993; P. Schuhmann, 1997; Ю. Н. Лысенко, 2005).

Многие российские ученые считают, что на современном этапе развития сельского хозяйства России важнейшая роль принадлежит именно сорту: высоко продуктивный, устойчивый к болезням, адаптированный к местным условиям, обновленный или новый сорт, всегда обладает потенциалом и является незаменимым резервом повышения урожайности и качества. В интенсивном производстве картофеля сорт, являясь недорогим и доступным средством повышения урожайности, выступает как самостоятельный фактор и имеет определяющее значение для получения устойчивых высоких урожаев, повышения товарности продукции и увеличении прибыли в отрасли картофелеводства. Сорт - это фактор, без которого невозможно реализовать в земледелии достижения науки и техники, т.е. эффективно использовать машины, удобрения и др. (Э.Д. Неттевич, 1987; И.И Колядко, 2002; С. В Рафан-ский, 2002; О.В. Щеголец, 2002; Д.А.. Андрианов, А.Д. Андрианов, 2003; К. А. Пшеченков, О.Н. Давыденкова, 2004; П.С. Семешкина, Т.А. Амелюшкина, 2005; Н. С. Зарипов, А.А. Васильев, 2006).

За многие годы развития селекции картофеля в нашей стране потенциальная урожайность современных сортов существенно возросла и в настоящее время достигла 50-60 т/га, однако потенциал сортов картофеля используется лишь на 25-30% (А. П. Глухова 2002). В этой ситуации, по мнению Н. П.Скляровой, (2001) и Крыловой О.В., Личко Н.М., Анисимова Б.В. и др (2000) значительно повысить эффективность использования потенциала сорта поможет правильный подбор сорта для определенных почвенно-климатических условий и направлений использования и качественный посадочный материал.

А. В. Амелин, (2002) отмечает один важный аспект, что погодные условия, особенно влагообеспеченность каждого вегетационного периода, оказывают большое влияние на продуктивность большинства сортов. По причине обильных дождей или засухи недобор урожая составляет 55-72%.

Большая часть регионов России находится в зоне, так называемого, рискованного земледелия, когда неблагоприятные, резко меняющиеся погодные условия ставят под угрозу получение ожидаемых урожаев. Растения подвергаются воздействию не только факторов абиотических (низкие и высокие температуры, их резкий перепад, засухе или переувлажнению), но и биотических (вспышки болезней, резкое увеличение массы вредоносных насекомых). В этих условиях очень важно выращивать «страховочные» растения, т.е. не один, а несколько сортов, обладающих неодинаковой устойчивостью к влиянию стрессовых ситуаций, а также сорта устойчивые к неблагоприятным внешним условиям. (Е.В. Мамонов, 2003).

Условия возделывания в Нечерноземье также весьма разнообразны, что определяется, прежде всего, колебанием осадков и температуры воздуха по годам (Э. Д. Неттевич, 1987). Поэтому не все сорта будут одинаково хорошо расти, развиваться и накапливать урожай в одних и тех же почвенно-климатических условиях. Одни будут лучше переносить повышенную влажность почвы, в то время как другие в этих же условиях - хуже растут и развиваются. Крайне нежелательно большое количество осадков в период посадки картофеля. Избыток влаги в мае, даже если в дальнейшем отмечается благоприятная погода, отрицательно отражается на урожае клубней (А.И. Замота-ев, Б.П. Литун, А.В. Коршунов и др., 1985)

По-разному проявляется и чувствительность их к колебаниям температуры почвы (И. П. Тектониди и др.,1985; 3. А. Дмитряева и др., 1989).

В исследованиях А. А. Молявко и В. Н. Свиста (1999), Т. И. Беззубцевой, А. Е. Кузнецова и др. (1999) сорта картофеля неодинаково реагировали на переувлажненность почвы в различные периоды вегетации растений. У сорта Невский продуктивность почти не ухудшалась при различных уровнях и длительности переувлажнения почвы (урожай снижался всего на 1,3 т/га). Сорт Бронницкий существенно снизил урожай - на 2,9 т/га. Переувлажнение почвы во все фазы развития и особенно после цветения картофеля отрица-

10 тельно сказалось на сорте Сантэ - урожайность этого сорта снизилась на 3,6-6,5 т/га.

Таким образом, для каждых конкретных агроэкологических условий необходим правильный подбор сортов различной скороспелости, начиная от географических, почвенно-климатических особенностей и заканчивая микрорельефом участка, что является основной предпосылкой адаптивного растениеводства и получения стабильных урожаев (Е.В. Мамонов, 2003). При выборе сортов для конкретных условий также необходимо ориентироваться на результаты сортовых опытов, проведенных в почвенно-климатических условиях, близких к тем, что имеются в хозяйстве (Д. Шпаар, 1999).

Для интенсивного накопления клубней большое значение имеет влага во время активного клубнеобразования. Чтобы полностью использовать осадки, выпадающие в летние месяцы, необходимо выращивать не один, а несколько

- 3-4 сорта картофеля с разными биологическими особенностями. (А. Е. Сер
дюков, 1984). Кроме того, правильный выбор сорта с учетом периода вегета
ции позволит избежать многих проблем при возделывании картофеля, хране
нии и реализации (Б. В. Анисимов, 2000; В. Д. Молянов, 2001; Г. В.
Столяров, 2002). В связи с этим исследователи Е. Я. Молчанова и С. В. Ка
зни (2002) для максимально эффективного использования растениями бла
гоприятных периодов в течение вегетации, предлагают создать оптимальную
структуру посадок из сортов нескольких групп скороспелости: среднеранние

- 15-20%, среднеспелые - 25-30%, среднепоздние - 45-50%. Только в этом
случае можно из года в год получать устойчивые урожаи.

Использование сортов с хорошей экологической пластичностью, устойчивостью к вирусным инфекциям, позволит сохранить длительное время высокую продуктивность в потомстве при выполнении минимальной семеноводческой работы, и чем выше приспособляемость сорта к местным условиям, тем выше рентабельность производства картофеля за счет снижения затрат на семеноводческую работу (Е. И. Ившин 1983; Э. Схиппер, 1999).

Передовая практика картофелеводства показала, что при высоком уровне интенсификации отрасли нужны высокопродуктивные сорта, способные лучше использовать для формирования урожая повышенные дозы удобрений и другие факторы интенсивного земледелия. Более эффективно эта задача решается на основе зональной и хозяйственно-экономической специализации семеноводства. Известно, что потенциальные возможности нового сорта в повышении урожайности проявляется не везде. Поэтому, с учетом конкретных условий в хозяйствах или районах, следует возделывать те сорта, которые дают здесь наиболее высокие урожаи (А.Е. Сердюков, 1984).

Помимо климатических условий, отрицательное воздействие на стабильность производства картофеля оказывают различные фитопатогены. Но и в этой ситуации, как утверждает Г.В. Коренев и др., (1988), неоценима роль сорта. При помощи селекции, по его мнению, создавая сорта устойчивые к болезням и вредителям - радикальная мера борьбы с огромными потерями урожаев.

Создание и выращивание сортов, устойчивых к болезням и вредителям -самый распространенный и успешный метод биологической защиты урожая и качества картофеля, при этом устойчивость картофеля к болезням можно поддерживать длительное время, если при выращивании соблюдать чередование сортов, обладающих генетическим разнообразием, потому что устойчивость картофеля к болезням зависит в большей степени не только от сроков созревания, но и от генетических, биохимических особенностей сортов. (В.А. Бакулина, И.К. Тимофеев и др., 2003).

Исследования многих российских ученых показали, что отечественные сорта при высоком инфекционном фоне не уступают по резистентности к болезням зарубежным. Многие отечественные сорта менее прихотливы и не требуют многократных химических обработок, обеспечивая высокие урожаи в различные по условиям годы. (В.А. Лебедева, Н.М. Гаджиев, 1999; Ф.Ф. Пуздря, Е.Ф. Молчанова, 1999; А.В. Коршунов, 1999; В.Е. Балахоненков, 2000; Н.Н. Колчин, 2000).

Для максимально эффективного использования потенциала сорта необходимо иметь научно-обоснованный подход к его подбору. Существует огромное разнообразие сортов с различными биологическими особенностями. Каждый сорт индивидуален и обладает целым рядом собственных качественных признаков - способностью адаптироваться к определенным агроклиматическим условиям возделывания, резистентностью к негативным биотическим и абиотическим факторам среды (засухоустойчивость, сопротивляемость к болезням), требованиями к условиям произрастания (к почве, элементам питания, свету, теплу, влаге), содержанием питательных веществ и витаминов. Каждый сорт по-своему предъявляет требования к уровню агротехники (схема посадки, рыхлость почвы). В комплексе эти свойства сорта определят его качество и продуктивность. Качество сорта определяет специфику технологии возделывания, определяя район возделывания и направления его промышленного использования. В России и за рубежом, на основе биологических особенностей и требовательности к условиям произрастания, составлены каталоги сортов, рекомендуемых для определенных агроклиматических районов возделывания, разработаны соответствующие технологии, позволяющие вести интенсивное производство продукции.

Поэтому при выборе перспективного сорта в первую очередь необходимо учитывать все его хозяйственно ценные признаки и качества, а также способность обеспечивать высокую урожайность (А. В. Бутов, 1999).

Приведенные в первом подзаголовке сведения показывают, что сорт -основа производства картофеля, незаменимый резерв для повышения урожайности. Грамотный подбор сортов для каждой конкретной климатической зоны, разработка соответствующей технологии и системы удобрений позволит получать стабильные и высокие урожаи хорошего качества. Одним из необходимых условий для производства высоких урожаев картофеля хорошего качества является применение здорового и жизнеспособного посадочного материала. Следующий подзаголовок будет посвящен детальному рас-

13 смотрению и обоснованию всех принципов, лежащих в основе метода улучшения качества посадочного материала.

1.2. Влияние плотности семенных клубней на урожайность, качество картофеля и пораженность болезнями.

Плотность - это физико-химический показатель концентрации питательных веществ в клубне. Она отражает качественный состав семенного клубня и может оказывать значительное влияние на жизнеспособность ростков, интенсивность роста и развитие растений картофеля.

Семенной клубень играет важную роль в формировании урожая, является носителем ценных сортовых качеств. В процессе образования ростков до момента развития корневой системы и листовой поверхности картофеля, клубень снабжает развивающееся растение всеми необходимыми питательными веществами и водой. (О.В. Платонова, 1977; Б.А. Писарев, 1986; В.Л. Перлов, 1993). Как отмечают исследователи Б.А. Писарев (1966), К. Zarzynskiy, (1993) до сравнительно поздних фаз развития картофеля значительный процент сухой массы растения составляют питательные вещества маточного клубня, а запасные углеводы семенного клубня в течение длительного периода влияют на рост и развитие растений картофеля.

В клубнях картофеля содержится от 63,3 до 86,9% воды, большая часть которой находится в свободной подвижной форме, а 5-15% - прочно удерживается клеточными коллоидами. На долю сухих веществ приходится от 13,1до 36,7%, в состав которых входят: 0,7-4,6% белков, 0,02-0,96% жиров и 13,3-30,5% углеводов, минеральных солей - 0,4-1,9%. Основными зольными элементами являются калий 60%, фосфор до 10% и кальций - 5%. В зависимости от сорта и условий выращивания содержание зольных элементов может заметно изменяется. В клубнях содержится до 1% клетчатки, около 2% сырых протеинов (П. А. Власюк, Н. Е. Власенко, В. Н. Мицко, 1979; W. Reust, 1979; С. А. Гусев, Л.В. Метлицкий, 1982; С. Grison, 1983; М. А. Бар-дышев, 1984; А. Хайнц, 1986; А. Ф. Синяков, 1999).

Основная часть сухого вещества - 80% представлена крахмалом (Н. А. Майсурян,1970). В исследованиях А. С. Вечера и М. Н. Гончарика (1973), была отмечена высокая положительная корреляционная зависимость между содержанием питательных веществ в клубне и плотностью. Клубни с наибольшим количеством сухого вещества и крахмала имели наибольшую плотность. Коэффициент корреляции был равен +0,98. В период вегетации коэффициент корреляции у 10 исследуемых сортов разной скороспелости был несколько ниже и составил +0,76. Кроме того, при увеличении содержания крахмала, возрастало и количество некрахмальных сухих веществ (белки, жиры, сахара). При повышении крахмала на 20,8% некрахмалистые сухие вещества повышаются на 12,0%, то есть у высококрахмалистых клубней доля некрахмалистой части меньше по сравнению с менее крахмалистыми.

По данным Т.П. Сабировой и Р.А. Сабирова (2003) в пределах одной фракции, в расчете на клубень, пропорционально повышению плотности семенных клубней количество сухого вещества повышается на 2,5-5,4%, крахмала на 2,4-5,3%, азота - на 54,5 - 116,8 мг., фосфора - 19,5 - 40,8 мг., калия -на 61,4-199,3 мг.

Содержание сухого вещества, пропорциональное плотности клубней у одного и того же сорта под действием различных факторов может изменяться до 8%. (П. А. Власюк, Н.Е. Власенко, В.Н. Мицко, 1979).

По данным ученых Л.А. Трисвятского, Б.А. Лесика. (1983), в состав сухих веществ входят крахмал, сахара, клетчатка, белки, жиры, которые имеют различную плотность. При этом плотность веществ снижается от крахмала до жиров. Максимальной плотностью обладает крахмал (его содержание достигает до 80% от сухого вещества), который в основном и определяет плотность клубней. При повышении влажности семенных клубней их плотность понижается и приближается к единице (Н.А. Майсурян, 1970).

Содержание крахмала в клубнях зависит от биологических особенностей сортов картофеля. В зависимости от назначения и качества сорта содержание крахмала в клубнях (плотность) может варьировать от 7 до 30%. (М.Я. Молоцкий, 1986). В

15 пределах одного сорта, в значительной степени варьирование клубней по качеству зависит и от уровня их распределения в гнезде куста. Клубни, которые формируются ближе к поверхности почвы (верхний ярус), имеют низкую плотность, по мере их углубления наблюдается повышение плотности, но в дальнейшем, на нижних ярусах, плотность клубней снижается. В результате научных исследований выявлено, что продуктивность фотосинтеза растения возрастает от нижних ярусов листьев к средним и уменьшается к верхним. Продукты ассимиляции из нижних листьев поступают в клубни нижнего яруса, со средних - в клубни среднего яруса, с верхних - верхнего яруса. Таким образом, клубни среднего яруса получают наибольшее количество крахмала, и являются более зрелыми. Клубни с нижнего и верхнего ярусов остаются менее крахмалистыми, поэтому в общей массе урожая присутствуют разные по качеству клубни. Различия по плотности клубней в гнезде указывают на их разнокачественность (И.С. Шатилов, В.В. Полетаев, 1975; Т.П. Сабирова 2001).

На содержание крахмала (плотность) значительное влияние также оказывают метеорологические факторы, особенно в период интенсивного накопления массы клубней и их созревания, и длится 20-30 дней после цветения. Избыток влаги и недостаток тепла в этот период отрицательно сказывается на урожае и содержании сухого вещества и крахмала в клубнях. (Г.Л. Луковни-кова, М.С. Злотникова 1968; ИЛ. Тектониди, А.И. Ерошенко 1983). По данным А.А. Завалина, О.А. Гремицких (1994) у одного и того же сорта в прохладные и избыточно увлажненные годы содержание крахмала в урожае было от 11-12%, а в благоприятных условиях возрастало до 18-19%.

Различными исследователями (Е.М. Краснова, Г.С. Ильичев 1972) было выявлена сложная зависимость между содержанием крахмала в семенных клубнях и продуктивностью растений. По мере возрастания крахмалистости посадочных клубней урожайность картофеля увеличивается, но до определенного момента, в дальнейшем, наблюдается падение урожайности. Качество урожая (содержание крахмала) также зависит от содержания крахмала в

посадочных клубнях, при этом крахмалистость урожая повышается также до определенного предела.

Эффективное использование высокой потенциальной продуктивности сортов путем оздоровления и защиты семян от вирусных заболеваний и других патогенов позволит приостановить вырождение сорта и сохранить стабильность урожаев. (А.Н. Постников, 1991; О.В. Крылова, Н.М. Личко, Б. В. Анисимов и др. 2000; Б.М. Вершинин, 2001).

Большинство картофельных хозяйств, производя собственный посадочный материал, ограничиваются лишь сортировкой семенных клубней по массе. Многие исследователи отмечают, что отбор по массе и посадка средних семенных клубней достаточно эффективен. (Г.В. Корнеев, Г.Г. Гатаули-на, А.И. Зинченко, 1988; В.А. Князев, Б.А. Писарев, 1989; В.М. Баутин, Л.К. Краснопер, Г.А. Черенев и др., 1992). Но исследователи Б.А. Писарев, (1990) и Л.М. Колчина, (1993) утверждают, что проблема качества посадочного материала не может быть решена лишь отбором на посадку средних клубней из урожая общих посевов. Практика семеноводческой работы показывает, что только за счет отбора клубней по массе с семенных участков нельзя удовлетворить потребность хозяйства в доброкачественном и здоровом семенном материале (Б.А. Писарев 1977). Отбором семенных клубней только по массе невозможно получить здоровый семенной материал, т. к. в общей его массе может содержаться до 45% малоценных, поврежденных или пораженных болезнями клубней, что в последующих поколениях может привести к накоплению в урожае различных заболеваний, в том числе и вирусных. (К.С. Сухов, 1964; О.Г. Гордейчук, 1972; Е.Г. Лебедева, К.И. Фомина, Н. И. Денисюк, 1980; Г.С. Гусев, Д.С. Волков, 2006).

Отсутствие качественного оздоровленного семенного материала может стать причиной низкой урожайности культуры (В.А. Шмыгля, Н.Ф. Кинякин, Д. А. Постников, 1991; Н.П. Кулаков, Г.Н. Полонская, 1999).

К.И. Бамберг (1954), П.И. Альсмик, В.П. Абрамов, А.С. Вечер и др., (1979) сообщают, что величина клубня или его масса, это не показатель ка-

17 чества, а метод отбора клубней по величине и форме недостаточен для получения полноценного семенного и селекционного материала. Наиболее эффективным, является отделение малоценных клубней не только по их массе, но и по плотности.

По данным П.П. Вавилова, Г.Г. Зеленина (1969) и А.Н. Онищенко, (1969) семенные качества посадочного материала картофеля лучше при большем содержании в клубнях сухого вещества, крахмала, белкового азота - именно тех компонентов, повышенное содержание которых характерно для клубней с высокой плотностью. Исследователи А.Л. Зубченко (1971) и В.М. Сизов (1974) отмечают, что у мелких клубней с низкой плотностью семенные качества хуже, чем у более крупных и плотных.

Поэтому, как семеноводческий прием, сортировка семенных клубней по плотности является эффективным для увеличения выхода качественных семян (П.П. Вавилов и др., 1979; Постников А.Н. Медынцев И.П., Шлычков Ф.А., 1984; Б.А. Писарев 1986; А.Н. Постников, Р.А. Сабиров, 1986, 1987; А. Н. Постников, Д.А. Постников 1994).

По данным исследований Г.Е. Усика (1975), П.П. Вавилова, А.Н. Постникова, Ф.А. Шлычкова (1979), семенные клубни высокой плотности могут обеспечить повышение интенсивности начального развития растений. Г. Е. Усик отмечает, что у растений, полученных от семенных клубней с высокой плотностью, интенсивно растут стебли и листья, наблюдается более интенсивное нарастание ботвы, такой картофель оказывается более продуктивным. В его опыте на вариантах с более плотными семенными клубнями прирост урожая по сравнению с контрольным вариантом составил 9,1%, а содержание крахмала повысилось на 1,0-1,3%. По данным Т.П. Сабировой (1997,1998,2002) по мере увеличения плотности семенных клубней повышается полевая всхожесть на 1,9 - 2,9%, высота стеблей увеличивается на 2,1 см, площадь листьев - на 11,5 тыс. м², надземная биомасса увеличивается на 53,1 ц/га, повышается количество стеблей и клубней в кусте - от 10 до 10,7 штук, количество сухого вещества повышается на 8,9 ц/га. Семенные клубни

18 не только повышают урожайность и содержание крахмала, но и передают эту способность новому поколению.

По данным СО. Гребинского (1952), А. Онищенко (1960), В.Г. Рейфма- на, Р.В. Мартыновой (1964), В.Г. Рейфмана (1965), Е.Г. Лебедева (1966), Р.В. Мартыновой и В.Р. Руцковой (1981), В.Г. Рейфман (1981), Г.И. Каштановой, и П.П. Захарова (1983), сортировка по плотности и посадка более плотных клубней позволяет увеличить урожайность картофеля на 12-24 %, содержание крахмала в клубнях - на 1,5-2 %.

В опытах Р. А. Ильичевой (1983) выход крахмала с 1 га в среднем за 3 года составил 39,86 ц/га при посадке высококрахмалистыми клубнями, 30,79 ц/га - низкокрахмалистыми клубнями, и 32,76 ц/га в контроле. Ю. А. Пор-фильев (1995) в своих исследованиях установил высокую эффективность отбора исходных клубней по плотности в сочетании с клоново-визуальным отбором на безвирусно-меристемной основе. Содержание крахмала в клубнях урожая в его опыте увеличилось на 3-4,4%, урожай повысился на 19-28 т/га. П.П. Болилый, (1971), Ф.А. Шлычков, (1981) это объясняют тем, что клубни с повышенной плотностью имеют коэффициент размножения выше, чем клубни с пониженной плотностью. В опытах Г.И. Каштановой, П.П. Захарова, (1983) при посадке более тяжелых семенных клубней также получили значительную прибавку урожая.

По мнению некоторых исследователей при отборе семенных клубней на посадку необходимо учитывать их физиологическую зрелость. О. Смит (1973) отмечает, что каждый семенной клубень имеет свой определенный физиологический возраст, который оказывает заметное влияние на скорость роста, размер и срок созревания растений. Ряд авторов Jon de W.H., (1958), Headford, (1962), N. Krijthe (1962), О. Smith, (1973) считают, что признаками физиологической зрелости клубня считается: потеря апикального доминирования, увеличение числа ростков, ветвление ростков и их способность в дальнейшем образовывать больше стеблей. Физиологически зрелые клубни -это клубни с более высокой плотностью, обладающие большим количеством

19 запасных питательных веществ, обеспечивают большую относительную скорость роста в ранний послевсходовый период по сравнению с мелкими и легкими семенными клубнями. Растения из клубней с высокой плотностью больше облиственны. Урожайность из таких клубней на 6,0-8,0 т/га выше, чем у клубней легкой фракции. (П.П. Вавилов и Г.Г. Зеленин, 1969). Применение семенных клубней с повышенной плотностью повышает эффективность удобрений (Г.С. Гусев, Р.А. Сабиров, Т.П. Сабирова и др., 1999).

Посадка более плотных семенных клубней позволяет продлить срок службы сорта. В опытах А. Н. Постникова, при повторном возделывании сорта, урожайность снизилась на 44,7 %, в то время как при ежегодном предпосадочном сортировании по плотности - только на 20,9 %.

Значительные потери урожайности картофеля, которые в среднем по стране составляют 15-20%, а в отдельные годы достигают 30-40 %, происходят по причине развития различных болезней (СМ. Тупеневич, 1973; А.Н. Постников, 1992; В.А. Захаренко, 1997). Огромный вред, наряду с грибными и бактериальными заболеваниями наносят вирусные болезни (В.Г. Рейфман, В.А. Андреева, 1971; С. Moule, 1972; Н.Н. Харламова, 1982; С.С. Пахомова, 1983).

Развитие грибных, бактериальных и вирусных болезней в течение вегетационного периода может значительно снизить качество картофеля, уменьшая содержание сухого вещества и крахмала. В опытах К.Ф. Герасимовой, В.П. Кирюхина, (1975) в зависимости от степени поражения кольцевой гнилью содержание крахмала в урожае снизилось на 1,2-3,1 %.

При поражении картофеля фитофторозом содержание крахмала в клубнях снижается на 0,5-6% (Р.И. Дрель, 1965). Под влиянием вируса S крах-малистость картофеля - до 0,7-3,0%, а вирус М снижает содержание крахмала на 1,6 % (К.И. Фомина, 1976). По данным В.Г. Рейфмана (1981) при поражении клубней черной ножкой, содержание в них крахмала уменьшается на 3-5%.

Б.А. Писарев (1976) сообщает, что чаще всего болезнями поражены клубни, имеющие низкую плотность, поэтому метод сортировки клубней по плотности может оказаться весьма эффективным для отделения клубней, пораженных грибными, бактериальными болезнями и вирусами.

По данным зарубежного исследователя M.S. Boducki, (1981) клубни, имеющие очень высокую плотность до 1.164 г/см (тяжелая фракция), являются хорошим посадочным материалом. С. Grison, (1984) подтверждает, что при отделении легкой фракции удается существенно повысить качество семенных клубней за счет удаления легких клубней, имеющих большой процент содержания клетчатки и низкий процент крахмала.

По сведениям отечественных исследователей, применение метода отбора клубней по плотности позволит в значительной степени оздоровить семенной картофель. (Р.В. Мартынова 1966; П.П. Вавилов, А.Н. Постников, Ф.А. Шлычков,1979; П.П. Вавилов, А.Н. Постников, Ф.А. Шлычков, 1981; Ф.А. Шлычков, 1981; Р.А. Ильичева 1983; Г.И. Каштанова, П.П. Захаров, 1983; Г.С. Гусев, Д.С. Волков, 2006). Сортировка семенных клубней по плотности позволит в 3-4 раза снизить зараженность картофеля грибными, бактериальными и вирроидными болезнями (В.Г. Рейфман, Р.В. Мартынова, 1964; Р.А. Ильичева, 1983), быстро отбраковывать малоурожайные клубни со скрытыми дефектами (А.Н. Постников, Н.В. Ключеров, В.И. Полетаев 1992).

В опытах К.К. Бамберга (1954), при отделении от семенного материала картофеля 30-35% малокрахмалистых клубней, из посадочного материала было удалено 75-100% зараженных фитофторозом и 60-70% клубней, зараженных вирусами. В опытах Е.Г. Лебедевой (1966) при посадке более плотных клубней зараженность картофеля черной ножкой снизилась до 1,5%. Исследователи Р.В. Мартынова и В.Р. Руцкова (1981) при сортировании семенных клубней по плотности снизили пораженность клубней черной ножкой в 3 раза. Р.В. Мартынова (1966), П.П. Вавилов, А.Н. Постников, Ф.А. Шлычков (1979), удалив отсортированную в солевых растворах легкую

21 фракцию клубней, уменьшили риск заболеваемости картофеля фитофторо-зом. По данным Н.Н. Балашева (1978) , И.В. Манивчука, (1982) и Н.Н. Хар-лановой (1982), отбор для посадки более плотных клубней позволит снизить заболеваемость картофеля вирусными болезнями.

При производстве семенного картофеля, на всех семеноводческих участках, отбор клубней по плотности способствует повышению урожайности и крахмалистости, снижаются потери при хранении, и происходит оздоровление картофеля. (В .Г. Рейфман, Р.В. Гнутова, С.А. Романова 1996). Кроме того, посадка плотных семенных клубней увеличивает урожайность и качество картофеля в год посадки и в последующих потомствах. (О.П. Пузанков 1966; В.И. Иващенко 1969).

Р.А. Ильичева (1983) отмечает, что пораженность черной ножкой у высококрахмалистых клубней перед закладкой на хранение была 0,1 %, тогда как в контроле 1,4 %. Высококрахмалистая фракция после семи месяцев хранения имела больных клубней, пораженных мокрой гнилью, в 2 раза меньше, чем в контрольном варианте. Перед посадкой семенные клубни высококрахмалистой фракции сортировались по плотности и они были поражены сухой гнилью в 2 раза меньше, чем в контроле. Перед закладкой на хранение клубни от урожая высококрахмалистой партии были поражены фитофторозом в 2 раза меньше, чем в контроле, и после семи месяцев хранения пораженность в контроле была 6,3 %, а высококрахмалистые клубни были поражены только на 3,0 %.

Подводя итоги, по завершению раздела можно выделить несколько основных моментов. Плотность (удельная масса) - это важнейший физико-химический показатель качества клубня, определяющий суммарное содержание всех основных запасных компонентов - сухого вещества и воды. Содержание сухого вещества (качество) в клубнях зависит от биологических особенностей сорта и агроклиматических условий. Сильное варьирование качества (матрикальная разнокачественность) можно наблюдать также в пре-

22 делах одного куста (гнезда). В совокупности все эти факторы обуславливают значительную разнокачественность урожая клубней.

Плотность семенного клубня влияет на обеспеченность ростков и стеблей питательными веществами. В среднем обеспеченность питательными веществами одного ростка и стебля у высококрахмалистых клубней (тяжелых по плотности) значительно выше, чем у низкокрахмалистых (легких).

Метод сортировки семенного материала по плотности и посадка наиболее плотных семенных клубней способствует оздоровлению посадочного материала. Следует отметить, что при исследовании научной литературы нами не было найдено обобщенного материала по воздействию плотности семенных клубней одновременно на целый комплекс показателей продуктивности картофеля и развитие болезней у разных по скороспелости сортов различных селекции.

1.3. Урожайность и качество картофеля в зависимости от удобрений.

Одним из важнейших условий для интенсивного производства картофеля, обеспечивающего получение высоких урожаев является применение органических и минеральных удобрений. (А.В. Коршунов, А. В. Назаров, А.Н. Филиппов, 1993, А.С. Еремин, 1995; Д.В. Кузякин, И.Л. Маслов, 2003). Эффективность удобрений зависит от вида, соотношений элементов питания и доз удобрений, а также отзывчивости и эффективности их использования сортом. Применение минеральных удобрений позволяет создать в почве высокий уровень питательных веществ в нужном соотношении, особенно на дерново-подзолистых почвах при достаточном увлажнении. (D.T. Wester-mann. G.E. Kleinkopf, 1985, J. Skala, F. Kristan, 1989; M.K. Каюмов, 1989, B.B. Кидин, А.Г. Замараев, 1995; П.Ф. Попов, 2003).

Урожай и качество клубней в значительной мере определяются формами удобрений и степенью рациональности системы удобрений. Верхний предел дозы минеральных удобрений при локальном способе внесения в случае нарезки гребней в богарных условиях на суглинистых почвах N90P90K90, на супесчаных—N60P60K60; при поливе на суглинистых почвах—не более

23 N90P120K120. При более высоких дозах локальное удобрение приводит к недобору урожая, значительному ухудшению качества клубней (Б.А. Писарев, 1990).

Различные виды органических удобрений, вносимых под картофель, оказывают многостороннее положительное влияние. Они содержат все необходимые растениям элементы питания, обогащают ее органическим веществом и полезными микроорганизмами. В условиях интенсивной нагрузки на почву органические удобрения позволяют поддерживать в ней положительный баланс гумуса. (А.М. Лыков, 1983; П.П. Гончар-Зайкин, 1988; Ю.Н. Зубарев, В.Н. Мосин и др., 2004). 1 ц NPK из органических удобрений в 2,5 раза дешевле, чем из промышленных удобрений. (Ш.А. Алиев, В.З. Шакиров, 2000). Применяемый в качестве органического удобрения навоз, за счёт деятельности своей микрофлоры переводит недоступные для растений соединения в усваиваемую форму (Б.А. Писарев, 1990), улучшает агрофизические свойства почвы (Э.Ж. Жумамбеков, 2004). На суглинистых почвах при внесении 20-40 т/га навоза окупаемость 1 т составляет 1,5-2,0 ц/га клубней (Г.Н. Ненайденко, 1986).

В исследованиях П.Д. Кошкина (1984) в благоприятные по влажности годы урожайность клубней повышалась пропорционально увеличению _ДОз вносимых удобрений. При максимальной дозе - 32 т навоза N240P170K370, рассчитанной на получение 40,0 т/га, прибавка по сравнению с фоном без удобрений в среднем за 2 года составила 6,2 т/га. В условиях засухи органические удобрения совместно с минеральными не только являются источником основных элементов питания, но и способствуют более рациональному использованию влаги растениями и повышают сопротивляемость к неблагоприятным условиям внешней среды. (И.Н. Листопадов, И.М. Шапошникова, 1984).

В.М. Шорин (1984) отмечает, что урожайность картофеля может эффективно повышаться только при оптимальных нормах внесения навоза до определенного предела. При внесении до 60 т/га навоза можно получить значи-

24 тельную прибавку урожая, а увеличение нормы до 90 т/га приведет к мощному развитию ботвы, удлинению вегетационного периода и снижению урожая. Наиболее рационально применение одновременно органических и минеральных удобрений. Эффективность их, в данном случае, выше, чем при раздельном использовании. (Ю.М. Возняковская, Ж.П. Попова, 1999).

Так, на Ульяновской опытной станции картофелеводства НИПКХ в среднем за 3 года урожай картофеля за счет естественного плодородия составил 19,8 т/га, при внесении N60P60K60 -24,8 т/га, а при удобрении 20 т/га навоза + N60P60K60 - 27,4 т/га. Наибольший уровень товарности (93,3 %) был получен при совместном внесении навоза и минеральных удобрений (Б.А. Писарев, 1990).

С интенсификацией производства, усилением специализации и ростом химизации возрастает роль органических удобрений. На современном этапе развития картофелеводства, по причине ежегодного снижения поголовья КРС, ощущается значительный дефицит навоза - основного вида органического удобрения. Доступным и более дешевым органическим удобрением, позволяющим получать высокие урожаи хорошего качества, является сидерат различных культур. Особенно эффективно сидеральное удобрение для полей, удаленных от животноводческих ферм, поскольку исключаются затраты на транспортировку и внесение навоза (Г.С. Гусев, 2000; М.И. Малышев, СМ. Семенова, 2002; Р.А. Суровцев, 2005; А.В. Алимбетова, 2006). Производство и применение зеленого удобрения пожнивных посевов в 3,5 раза дешевле приготовления и внесения подстилочного навоза. (А.М. Тамо-нов, СМ. Лукин, М.Н. Новиков, 1990; А.СРучкин, Г.С Гусев, 2002). Органические остатки сидеральных культур - хороший резерв элементов питания, что особенно важно в условиях избыточного увлажнения на дерново-подзолистых почвах. (В.Г. Лошаков, СФ. Иванова, Р.Ю. Асхабов и др., 1986, В.Г. Минеев, 1988).

Сидеральные культуры увеличивают эффективность минеральных удобрений, снижая нормы их внесения, играют важную роль в воспроизводстве

25 плодородия почвы, поддерживая бездефицитный баланс гумуса. (Г. Кант, 1982; С. Berendonk, 1987; С.А. Воробьёв, Ю.Д. Иванов, 1989; Ю.И. Кузнецов, В.Н. Акатьев, 1994; В.Г. Лошаков, 1980, 1981, 1987, 1994; 2007; В.Г. Лошаков, Ф. Эллмер, Ю.Д. Иванов, 1998; Л.А. Нечаев, И.П. Торубаров, В.А. Чер-ненский, 2002; В.И. Ульянчик, М.Д Панасюк, 2004, А.П. Батудаев, 2004).

Сидераты оказывают положительное действие на физико-химические, агрофизические свойства почвы, улучшая её структуру, аэрацию, плотность и водопрочность агрегатов, что немаловажно для клубнеплодной культуры картофеля (С.А. Воробьев, В. Г. Лошаков, А. М. Четверня, 1987). Кроме того, помимо повышения плодородия, сидераты играют важнейшую экологическую роль, снижая загрязнение почв тяжелыми металлами (С.А. Бекузаро-ва, А.Т. Фарниев, 2003).

Применение сидеральных удобрений позволяет в значительной мере покрыть недостаток навоза КРС. В опытах, проведенных в Липецкой области, внесение 11,5 т/га зеленой массы рапса дало результаты эквивалентные 60 т/га навоза. По данным ВНИИПТИОУ за счет применения сидератов можно покрыть 50% потребности в органических удобрениях Московской и до 70% Ивановской и Владимирской областях. (А.В. Коршунов, 1997)

Сидерат в основном является азотно-калийным удобрением и к нему рекомендуется добавлять фосфорные удобрения (Р.Ф. Хасанов, 1994). Растительная масса пожнивных культур служит источником накопления доступных для растений форм азота (В.Г. Лошаков, С.Ф. Иванова, А.Ф. Челдаева, 1989). По данным В.П. Ковалева и Е.В. Ботяновского (1990) на момент уборки пожнивного посева редьки масличной без применения удобрений в почве повысилось содержание подвижных форм фосфора.

По мнению А.Ю. Ракова (2000) использование сидерата не исключает применение минеральных удобрений, при этом минеральные формы элементов питания переходят в органические.

По скорости отдачи элементов питания сидераты опережают твёрдые органические удобрения и приближаются к бесподстилочному навозу (М.Н.

26 Новиков, 1991). Исследователь В. Г. Лошаков (1987) в опытах использовал пожнивные сидераты совместно с NPK. В среднем по 5 опытам прибавка урожая клубней по сравнению с контролем (без удобрений) составила 5,8 т/га, с внесением навоза - 0,7 т/га, с фоном NPK +навоз - 2,0 т/га.

В опытах М.Н. Новикова и др., (1991) доход от применения сидератов был в 3 раза выше, чем от подстилочного навоза, прибавка урожая клубней картофеля при этом составила 6,0-9,0 т/га. В.Н. Казанцев, Л.И. Неворотова (1998) применяя зеленое удобрение, увеличили урожайность картофеля, получили больше клубней с лежкостью на 10,5-12,0% выше при окупаемости затрат 236%, чем в варианте с подстилочным навозом.

Зелёное удобрение - эффективное средство биологической борьбы с болезнями картофеля и позволяет снижать заболеваемость последующих культур (С.А. Воробьев, А.М. Четверня, 1987, А.И. Касацкий, 1998,0.Г. Котляро-ва, 2000). Применение сидерата под картофель уменьшает степень поражения клубней ризоктониозом и паршой обыкновенной. (С.А. Воробьев, Г.С. Гусев, В.Г. Лошаков, 1977; Б.А. Писарев, 1990; М.Н. Новиков, 1991; В.Ф. Пересып-кин, 1994, A.M. Бердников, В.П. Косьянчук, 1999).

Хорошим источником дешевого органического вещества является солома. (Н. Dziadowiec, 1987 и др.; Ю.Н. Лысенко, А.А. Смирнов, 1998; В.Ф.; А.В. Дедов, 2002; И.В. Русакова, 2003; Г.В. Колосанов, 2006). В опытах В.Г. Лошакова (1980) использование соломы в чистом виде снизило урожайность картофеля, а при добавлении к ней азотных удобрений обеспечило прибавку на 0,8 т/га. При этом увеличение урожая от применения навоза было 2,2 т/га. По его мнению, дополнительное внесение азота не требуется, если на поле применяются минеральные удобрения с нормой азота более 60 кг/га. Не нужно дополнительного внесения азота при запашке соломы с пожнивным сидератом. Особый интерес представляет совместное применение зеленой массы рапса на сидерат с соломой. (В.Ф. Кормилицын, 1999, Х.Х. Хабибрахманов, А.И. Хайруллин, 2005). В опытах А.В. Коршунова, А.В. Бутова (1996) 19,9-22,4 т/га рапса с соломой по действию были равноценны 20 т/га навоза.

По данным В.Г. Лошакова (1980) в среднем по пяти опытам за 8 лет было получено: на контроле 10,6 т/га клубней, при использовании только минеральных удобрений - 14,4 т/га, по навозу - 15,7 т/га, а совместном применении зеленого удобрения и минеральных удобрений -21,6 т/га. В опытах с дополнительным применением соломы в среднем за 3 года на контроле урожайность клубней составила 9,8 т/га, по соломе - 9,6 т/га, по соломе с дополнительным внесением 0,6-1,0 кг азота на 1 ц соломы - 10,6 т/га, по навозу -12,0 т/га и при совместном использовании соломы с горчицей на сидерат -13,0 т/га. Совместное применение пожнивного сидерата и соломы с минеральными удобрениями способствует улучшению структурных показателей урожая картофеля. По данным В. Г. Лошакова (1987) число клубней, в среднем на 1 куст, выросло на 3,5 шт. при увеличении их общей массы на 303 г, а товарности на 17,7 %. Урожайность клубней повысилась от внесения NPK на 3,8 т/га, навоза на 5,1 т/га, соломы с NPK на 3,3 т/га, пожнивного сидерата с NPK на 5,3 т/га, пожнивного сидерата с соломой с NPK на 6,2 т/га.

При общем росте урожайности картофеля применение минеральных и органических удобрений влечёт за собой снижение содержания сухого вещества и крахмала в клубнях. На плотность, как на основной показатель содержания сухого вещества и крахмала негативно влияет использование азотных и хлорсодержащих форм калийных удобрений (Н.М. Белоус, 1992). По данным Ш.А. Алиева и В.З. Шакирова, (2000) чрезмерно высокие дозы удобрений резко повышают себестоимость продукции, а из-за ухудшения качества клубней - повреждение при уборке, накопление нитратов, снижение крахма-листости, вследствие снижения плотности - увеличение предрасположенности к болезням, минеральные удобрения не окупаются.

Изменение содержания крахмала под действием избытка азота зависит и от сортовых особенностей (А.В. Коршунов, А.Х. Абазов, Л.С. Федотова и др. 1998). Снижение крахмалистости под действием азота происходит, в основном, при избыточном внесении этого элемента в количестве более 80 кг на га, в результате происходит чрезмерный рост ботвы и удлинение вегета-

28 ционного периода (Н.Д. Волкова, 1993).

Недостаток азота может сопровождаться снижением урожайности и качества. В данном случае будет эффективным применение сбалансированных по элементам питания, комплексных N, Р, К удобрений. В опытах А.С. Му-шинского, АЛ. Мушинского и др. (2006) применение сбалансированных доз удобрений даже при увеличении доз удобрений на планируемый урожай с 30 до 60 т/га несущественно снижало содержание крахмала в клубнях. Сбор крахмала с единицы площади повышался на 0,6-4,7 т/га. В опытах Л.Г. Убу-гунова, М.Г. Меркулова (2005) содержание крахмала в клубнях при применении N120P60K120S90 снижалось на 0,4 %, а в отдельные годы повышалось на 0,8 %.

Большое влияние на качество картофеля оказывают органические удобрения. В отдельных случаях применение навоза способствует увеличению содержания крахмала, но избыток навоза, напротив, приводит к его снижению (А.В.Коршунов, А.В.Бутов, П.И.Махнев, 1993; В.В. Сидорцов, 1998).

Авторы Н.М. Белоус, (1995), В.И. Костюк, (1995) отмечают, что внесение фосфорных и бесхлорных форм калийных удобрений, даже при высокой обеспеченности почвы способствует увеличению синтеза крахмала.

Исследователь A.M. Гоев (1998) утверждает, что органические удобрения не оказывают отрицательного влияния на качество клубней.

Внесение соломы способствует лучшему вызреванию клубней картофеля, в них накапливается больше крахмала и снижается содержание нитратов (Л.Г. Комаревцева, 2000). В опытах А.С. Ручкина (2002) совместное применение соломы и сидерата повышает содержание крахмала в клубнях на 2,0-2,5%, а по фону минеральных удобрений - в среднем на 0,6%. В отдельные годы на фонах совместного применения соломы с N100P160K160 и 50 т/га навоза крахмалистость клубней повышалась на 2,5%. Совместное применение соломы, сидерата с 25 т/га навоза и N50P80K80 обеспечивало увеличение содержания крахмала на 1,3%. В опытах В.Ф. Ефремова, Н.А. Курмышевой и Н.П. Трофимовой (1994) от внесения навоза с NPK урожай клубней картофе-

29 ля повысился на 5,1 т/га. Внесение соломы и сидерата по фону навоза и NPK не обеспечило дополнительной прибавки урожая, однако, содержание крахмала в клубнях повысилось на 0,5 %. В исследованиях В.В. Кульбиды и А.А. Артюшенко (1991) использование пожнивного сидерата не повлияло на крахмалистость клубней, а в опытах А.В. Коршунова, А.В. Бутова (1996), при запашке рапса на удобрение, содержание крахмала снизилось на 0,2%.

Дробное внесение N120 по 50 % под сидерат и 50 % под картофель снизило содержание нитратов (A.M. Бердников, В.П. Косьянчук, 1999).

В заключение обзора литературы следует отметить основные пункты:

в настоящее время существует огромное разнообразие российских и зарубежных перспективных сортов. Обладающий высоким потенциалом, адаптированный к местным условиям сорт - основа производстве высоких и стабильных урожаев картофеля хорошего качества;

практикуемый в настоящее время в большинстве хозяйств (ЛПХ) метод получения посадочного материала путем сортировки клубней по массе не является эффективным для отделения больных и поврежденных клубней;

сортировка посадочного материала по плотности позволяет значительно очистить семенные клубни от болезней. Клубни с повышенной плотностью повышают урожайность и крахмалистость клубней, передавая эту способность следующему поколению;

применение сбалансированных, научно-обоснованных норм органических и минеральных удобрений - обязательное условие для получения высоких урожаев картофеля хорошего качества;

сидерат и солома по эффективности близки к действию навоза и играют неоценимую роль в получении высокого урожая картофеля хорошего качества при его дефиците, являясь сравнительно дешевым и доступным видом органических удобрений.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ ГЛАВА 2. МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ 2.1. Цель и задачи исследований. Схема опыта. Исследования проводили в 2004 - 2006 годах на опытном поле Ярославской ГСХА, в Ярославском районе, Ярославской области.

Основной целью исследований являлась разработка и агроэкологическое обоснование элементов адаптивной технологии получения высоких и стабильных урожаев картофеля хорошего качества в условиях Центрального района Нечерноземной зоны на дерново-подзолистой слабоглееватой почве. Данная технология основана на эффективном использовании потенциала сортов, повышении качества семенных клубней, применении удобрений, в том числе сидерата с соломой при дефиците навоза Для достижения цели решались следующие задачи научных исследований:

1. Провести сортировку посадочного материала разных по скороспелости сортов картофеля по плотности и проанализировать его на разнокачест-венность и наличие болезней.

2. Изучить особенности роста, развития, формирования продуктивности картофеля и качество урожая разных по скороспелости сортов в зависимости от плотности семенных клубней и удобрений.

3. Выявить влияние плотности семенных клубней на пораженность растений и товарных клубней болезнями и лежкость урожая сортов картофеля.

4. Выявить наиболее адаптированные и высокоурожайные сорта картофеля.

5. Дать оценку экономической и энергетической эффективности сортов, отбора семенных клубней по плотности, применения удобрений

5. Провести статистическую обработку данных и корреляционный ана
лиз зависимости урожайности от плотности семенных клубней.

6. Дать рекомендацию производству по положительным результатам.
Исследования проводились в двух краткосрочных многофакторных по
левых опытах. Размещение вариантов - рендомизированное. Севооборот -

зернотравянопропашной. Предшественник - озимая рожь. В 2004 г. на посадку использовали репродукцию элита, полученную из НИИСХ ЦР НЗ «Немчиновка», г. Москва в 2003 году. В 2005 и 2006 гг. - репродукции А и В - с опытного поля ЯГСХА. Высаживали среднюю по массе (50-80 г) семенную фракцию клубней. Схема посадки 70x30 (47,6 тыс. растений на га).

Опыт №1 «Влияние плотности семенных клубней на формирование урожая и качество клубней картофеля разных по скороспелости сортов». Двухфакторный, 6X3, поставлен методом расщепленных делянок (Б.А. Доспехов, 1985). Повторность шестикратная, размер учетных делянок 1 -го порядка (сорт) - 31,5 м² (150 кустов), 2-го (плотность) - 10,5 м² (50 кустов).

Схема опыта № 1. Фактор А - сорт: ai - Невский; а₂ - Сантэ; а₃ - Бронницкий; at - Сантана; а₅ - Ласунак; аб - Пикассо; Фактор В - плотность семенных клубней: Ві - легкие; в₂ - средние; в₃ - тяжелые. Плотность каждого семенного клубня (табл. 1) определялась осенью и весной

1. Распределение семенных клубней на три фракции плотности

32 перед посадкой методом взвешивания в воде и в воздухе на весах ВЛКТ -500 со специально смонтированным кронштейном для металлической сетки и емкостью с водой. В целях исследования влияния плотности на формирование урожая сортов было принято выделить три семенных фракций по плотности: легкая, средняя и тяжелая. Исследования проводились на едином фоне удобрений (N90P90K120 ⁺ 40 т/га навоза), рассчитанном на получение 28 - 30 т/га клубней.

Опыт № 2 «Влияние удобрений на урожайность и технологические качества клубней картофеля разных по скороспелости сортов» Двухфакторный, 6X4, поставлен методом расщепленных делянок. Повторность четырехкратная, размер учетных делянок 1 -го порядка (сорт) - 42 м² (200 кустов), 2-го (удобрения) - 10,5 м² (50 кустов).

Схема опыта № 2. Фактор А - сорт: ai - Невский; а₂ - Сантэ; а₃ - Бронницкий; а4- Сантана; fy- Ласунак; Эб- Пикассо. Фактор В - фоны питания: Ві - без удобрений (контроль); в₂- N90P90K120; в₃- N90P90K120+ 40 т/га навоза; в₄ -N90P90K120 ⁺ солома 5 т/га и пожнивной сидерат.

Дозы удобрений рассчитывали балансовым методом на планируемую урожайность (М.К. Каюмов, 1989). Естественное плодородие почвы опытного участка, без удобрений - контроль (фон В1) позволяло получать 12-13 т/га клубней. Внесение N90P90K120 (фон В2) дало основание для получения планируемой урожайности 20-22 т/га (рекомендуемые дозы для хозяйств Ярославской области на средних по плодородию почвах). Совместное применение N90P90K120 и 40 т/га навоза (фон ВЗ) было рассчитано на получение 28-30 т/га клубней, a N90P90K120 и 5 т/га соломы и пожнивным сидератом (фон В4) - на соответственную урожайность от внесения N90P90K120 и 40 т/га навоза.

Фосфор, калий и органические удобрения вносили осенью под зяблевую обработку почвы. Азот - весной под культивацию, за исключением 45 кг. на четвертом варианте, внесенных под сидеральную культуру. В качестве азотных удобрений применяли аммиачную селитру (34%), в количестве 250 кг/га, фосфорных удобрений - суперфосфат двойной (46%), в количестве

33 195,6 кг/га, калийных - калийная соль (60%), в количестве 200 кг /га. В качестве органических удобрений применяли полуперепревший навоз крупного рогатого скота, яровой рапс (сидерат) и солома озимой ржи. Агроклиматические условия 2004 - 2006 годов обеспечили формирование 275 ц/га в 2003 г., 205 ц/га в 2004 г., 210 ц/га в 2005 г. зеленой массы ярового рапса.

При пересчете на сухое вещество, в среднем за три года, с навозом (на фоне ВЗ) в почву было внесено 6,80 т/га, с сидератом (с учетом корневых остатков) и соломой (на фоне В4) - 6,75 т/га сухой биомассы (табл. 2).

2. Поступление питательных веществ и сухой биомассы в почву при внесении навоза и сидерата с соломой.

Агротехника возделывания картофеля была общепринятой для Ярославской области. На четвертом варианте опыта №2 (фон В4) после уборки озимой ржи на зерно проводилось лущение стерни с заделкой измельченной соломы (3-5 см) и последующим внесением азотных удобрений под культивацию и посевом пожнивной культуры на сидерат. В качестве сиде-ральной культуры использовали рапс яровой, сорта Шпат (норма высева 20 кг на га), который высевали в первых числах августа. В октябре путем дискования проводили заделку массы рапса. Осенняя обработка почвы на остальных вариантах опытов заключалась в проведении лущении стерни, зяблевой вспашки с заделкой калийных, фосфорных удобрений и навоза. Весной проводили ранневесеннее боронование, внесение азотных удобрений, глубокое рыхление, культивацию с одновременным боронованием. Картофель высаживали при оптимальной влажности и температуре почвы в гребни на глуби-

34 ну 8 -10 см, с нормой посадки - 3,1 т/га (47,6 тыс. клубней на га). Уход за посевами состоял из двух обработок почвы до и после появления всходов. В зависимости от состояния почвы и наличия сорняков проводили 3-5 окучиваний до смыкания рядков. Уборку урожая проводили вручную с учетом скороспелости на момент образования товарных клубней: среднеранние сорта на 65 - 67 день, среднеспелые - на 80 - 82 - й день, среднепоздние - на 95 - 97 день от всходов.

2.2. Материалы и методика исследований.

Материалами для исследований являлись разные сорта картофеля отечественной и зарубежной (Нидерланды и Беларусь) селекции, рекомендованные для Центрального региона РФ: среднеранние - Невский и Сантэ; среднеспелые - Бронницкий и Сантана; среднепоздние - Ласунак и Пикассо.

НЕВСКИЙ (Северо-Западный НИИСХ, Россия). Среднеранний, столовый. Растение средней высоты, сильноветвистое, окраска цветков белая. Клубни округло-овальной формы, кожура белая, мякоть белая, глазки красновато-фиолетовые, средней глубины, масса товарного клубня 90-130 г. Урожайность высокая, товарность высокая, лежкость клубней хорошая, содержание крахмала 11-17%, вкус хороший. Устойчив к раку, относительно устойчив к вирусам, ризоктониозу, среднеустойчив к фитофторозу, парше обыкновенной. Плохо переносит обламывание ростков перед посадкой. Ценность сорта: стабильная урожайность в различных агроклиматических зонах.

САНТЭ (Нидерланды). Среднеранний, универсального использования. Растение прямостоячее или полупрямостоячее, окраска цветков белая. Клубни овальной формы, крупные, кожура желтая, мякоть светло-желтая, глазки мелкие. Урожайность высокая, товарность хорошая, лежкость хорошая, содержание сухого вещества высокое, крахмала -11,4 - 16,0%, вкусовые качества хорошие. Устойчив к раку, картофельной нематоде, фитофторозу, вирусам, среднеустойчив к парше обыкновенной, восприимчив к ризоктониозу. Ценность сорта: высокая урожайность, нематодоустоичивость, устойчивость к фитофторозу и вирусам, пригодность к переработке на «картофель фри».

БРОННИЦКИЙ (ВНИИКХ, Россия). В Госреестре с 1989г. Среднеспелый. Столового назначения и для переработки на картофелепродукты, полуфабрикаты и крахмал. Клубни светло-желтые. Глазки средней глубины. Мякоть желтая. Венчик красно-фиолетовый. Урожайность 30-54 т/га. Товарность 85-92%. Масса товарного клубня 90-120 г. Крахмалистость 16-18%. Вкус отличный, сохранность от средней до высокой. Устойчив к вирусным болезням, альтернариозу, среднеустойчив к фитофторозу, черной ножке и парше. Слабо устойчив к ризоктонии. Требует плодородных почв, предпочитает легкие и средние суглинки. Устойчив к засухе. Ценность сорта: отличный вкус, пригодность к промышленной переработке, засухоустойчивость.

САНТАНА (Нидерланды) Среднеспелый столового назначения. Растение прямостоячее, от средних до высоких. Окраска цветков белая. Клубни овально - удлиненные, овально-цилиндрические, кожура светлая, мякоть бело-желтая, залегание глазков очень мелкое. Урожайность высокая, лежкость удовлетворительная, содержание крахмала 12-16 %, вкус хороший. Восприимчив к вирусам X, S и М, восприимчив к фитофторозу, устойчив к парше обыкновенной выше среднего. Слабо устойчив к ризоктонии. Ценность сорта: высокая урожайность, нематодоустойчивость.

ЛАСУНАК (Белорусский НИИ картофелеводства). Среднепоздний, универсального использования. Растение прямостоячее, высокое, окраска цветков белая. Клубни округло-овальной формы, крупные, кожура светло-желтая, мякоть кремовая, глазки средней глубины. Урожайность высокая, период покоя непродолжительный, лежкость удовлетворительная и хорошая, содержание крахмала 15-22 %, вкус хороший и отличный. Устойчив к раку, фитофторозу (по клубням), вирусам "S", "М", "У"," L", среднеустойчив к фитофторозу листьев, парше обыкновенной, ризоктониозу, черной ножке, восприимчив к вирусу "X". Ценность сорта: высокая урожайность, устойчивость к фитофторозу, вирусам. Универсален для переработки.

ПИКАССО (Нидерланды). Среднепоздний, столовый. Растение прямостоячее, высокое, окраска цветков белая. Клубни округло-овальной фор-

36 мы, кожура желтая, мякоть кремовая, глазки мелкие, розовые, масса товарного клубня 75-126 г. Урожайность в Госиспытании 190-320 ц/га (максимальная - 321 ц/га), товарность 79-94%, лежкость 83-90%, содержание крахмала 8-14%, вкус от удовлетворительного до хорошего. Устойчив к раку, нематоде, среднеустойчив к скручиванию листьев, парше обыкновенной, восприимчив к фитофторозу. Ценность сорта: нематодоустойчивость.

Методика полевых и лабораторных исследований.

6. Клубневой анализ проводили перед посадкой и после уборки по ГОСТам 11856 -89 «Картофель семенной Отбор образцов и методы определения посевных качеств» и 28372 - 93 «Картофель продовольственный».

7. Фенологические наблюдения по всем вариантам опыта проводили ежедневно, визуально на закрепленных площадках в течение всего вегетационного периода.

8. Полевую всхожесть определяли подсчетом всех растений на всех делянках по всем повторностям в фазу начала бутонизации.

9. Высоту растений и количество стеблей определяли путем промера и просчета 10 растений каждого варианта с интервалом в 20 дней от всходов.

10. Отбор растительных образцов на динамику накопления урожая и для определения площади листьев проводили по двум повторностям (на 3-й и 5-й). Накопление биомассы определяли путём взвешивания 10 растений с интервалом в 20 дней от всходов (Б.А. Ягодин, И.П. Дерюгин и др., 1987).

11. Определение площади листьев проводили весовым методом во время взятия проб на накопление биомассы и сухого вещества

12. Содержание сухого вещества в листьях, стеблях и клубнях определяли путем высушивания измельченных навесок в сушильном шкафу при 1105 С до постоянного веса и пересчета сырой массы на сухое вещество.

8. Фотосинтетический потенциал и чистую продуктивность фотосинтеза определяли по методике В.В. Гриценко и В.Е. Долгодворова (1986) и М.М. Максимова (1999).

9. Фитопатологическую оценку посадок проводили в фазу полных всходов, цветение и перед уборкой урожая по методике, предложенной КБ. Попковой, Ю.И. Шнейдером, А.С. Воловиком и др., (1980,1986).

10. Структуру урожая определяли перед уборкой по 25 растениям на 1, 2, 4 и 6-й повторностях. Учет урожая - сплошной поделяночный с одновременным взвешиванием всей продукции

11. Определение плотности, сухого вещества и крахмалистости клубней проводили путем их взвешивания в воздухе и в воде весах ВЖТ -500 и ВП -5. (Практикум по растениеводству, М; Колос: 1983, 2006 г). Содержание нитратов в клубнях - с помощью нитратомера «HEALTHLIFE» с точностью до 0,1 мг/кг.

12. Содержание в пахотном слое подвижных форм фосфора определяли по методу Кирсанова, калия - по Масловой, гумуса - по методу Тюрина, обменную кислотность - методом потенциометрического титрования.

13. Экономическую оценку проводили по методике, предложенной методической комиссией экономического факультета ТСХА (М.А. Никифоров, С.Н. Плетцов, A.M. Липинская., 1992). Энергоемкость средств производства определяли с помощью справочных данных, предложенных Г.С. Посыпано-вым, В.Е. Долгодворовым (1995) и М.М. Максимовым (1999). Минеральные удобрения и солома оценивались по содержанию основных элементов питания, сидерат - по затратам энергии на его выращивание без учета урожая зеленой массы.

14. Полученные данные обрабатывались на Pentium IV с использованием лицензионной версии Microsoft Office 2003. Дисперсионный и статистические анализы результатов исследований проводили по методике Фишера (Б.А. Доспехов, 1985). Корреляционный анализ проводили в Microsoft Excel.

2.3. Агрометеорологические условия проведения исследований Почва опытного участка ЯГСХА дерново-подзолистая, среднеокульту-ренная, среднесуглинистая слабоглееватая (табл. 3 и см. характеристику почвенного горизонта в приложении 1).

38 3. Агрохимическая характеристика почвы опытного участка

Климатические условия Ярославской области и обеспеченность гидротермическими ресурсами вегетационных периодов 2004- 2006 гг. Климат Ярославской области умеренно-континентальный, с теплым летним периодом и умеренно холодной зимой. Сумма осадков в среднем за год составляет 600-630 мм, за период при температуре не ниже 10С - 200-350 мм. Сумма активных температур по области находится в пределах 1600 С-1970 С. В течение вегетационного периода наблюдается частое чередование периодов избыточного увлажнения, засух и резких перепадов температур. Выпадение осадков неравномерное. Наиболее благоприятный для формирования урожая картофеля период, в течение которого среднесуточная температура воздуха выше 10 С, длится 110-130 дней. Условия Ярославской области позволяют возделывать картофель от ранних, до среднепоздних по скороспелости сортов и получать полноценные урожаи 30^40 и более т/га.

Характеристика вегетационных периодов 2004-2006 гг. (приложение 3, рис. 2, 3) По причине обильных дождей в 2003 году и избытка осадков в зимнее - весенний период 2004 г. к началу посевных работ в слое 20-22 см. содержалось избыточное количество продуктивной влаги -до 81 мм (рис. 1).

Рис 1. Запасы продуктивной влаги в пахотном слое 0-22 см.

Рис. 2. Среднесуточная температура воздуха, в среднем за месяц, С

Рис. 3. Сумма осадков по месяцам, мм

Вегетационный период 2004 года отличился весьма неустойчивой по температурному и водному режимам погодой, что оказало отрицательное влияние на общую продуктивность картофеля. Периоды избыточного увлажнения и низких температур чередуются с кратковременными засухами и жаркой погодой. С мая по июль в пахотном слое почвы содержится переизбыток влаги (65-81 мм). В мае и июне среднесуточная температура воздуха ниже нормы на 0,4 - 3,3 С, температура почвы ниже нормы (17 - 19 С) на 4 -6 С. В результате всходы картофеля появляются поздно, задерживается рост и развитие растений, снижается эффективность листовой поверхности картофеля.

С середины июля и в августе стоит теплая и влажная, в отдельные декады - жаркая с недобором осадков погода. В августе жаркая погода чередуется с короткими периодами похолодания. Выпадение осадков неравномерное. Максимальное их количество, с превышением нормы на 185 %, приходится на вторую декаду. Запасы продуктивной влаги в первой декаде августа нор-

40 малыше - 45, во второй - высокие - 54 мм. Условия для развития растений и образования клубней - не выше удовлетворительных.

Вегетационный период 2005 года отличался более благоприятными условиями для роста и развития картофеля. В мае условия для прорастания клубней были благоприятными. Температура почвы на глубине 10 см была оптимальной и составила 15 - 17 С. Осадки выпадали неравномерно, максимальное их количество пришлось на 3-ю декаду. Всходы появились через 14 дней. Влагообеспеченность в мае варьировала от высокой до избыточной - 65 -72 мм. Температурный режим в июне был неустойчив, с превышением среднего многолетнего значения в начале и в середине месяца на 0,8 - 1,8 С. и с прохладной погодой в конце месяца. Агрометеорологические условия в июне были благоприятными для нормального роста и развития биомассы картофеля. Температура почвы на глубине 10 см - 16 - 18 С. Влагообеспеченность высокая - 50 - 62 мм. В июле и августе наблюдалась неустойчивая, по температурному режиму, погода с неравномерным выпадением осадков. В начале июля отмечена прохладная с кратковременными дождями погода и понижение температуры ниже нормы на 2,3 С, количество осадков близко к норме. Во второй декаде осадков выпадает лишь 20 % от нормы. Стоит очень теплая погода и среднесуточная температура превышает норму на 1,6 С. В конце месяца осадков выпадает вдвое больше нормы. Образование и рост клубней проходит в условиях повышенного температурного режима. Температура почвы составляет 20 - 23 С, В среднем за месяц влагообеспеченность остается нормальной - до 55 мм в пахотном слое. В 1-й декаде августа преобладает теплая и сухая погода. Условия теплообеспеченности для роста клубней в конце 1-й декады неблагоприятные из-за высокого температурного режима. Температура почвы составляет 19 - 21 С, запасы продуктивной влаги в пахотном слое оптимальные - 35 - 42 мм. В целом, в августе наблюдается незначительный недобор осадков, температурный режим близок к норме, условия для роста клубней и накопления крахмала благоприятные.

РОССИЙСКАЯ

ГОСУДАРСТВЕННАЯ

БИБЛИОТЕКА

Вегетационный период 2006 также отличился более благоприятными гидротермическими условиями, чем в 2004 году. В мае наблюдалась теплая для этого времени погода с частыми дождями, что способствовало быстрому прогреванию почвы и накоплению продуктивной влаги, которая эффективно использовалась растениями в летние месяцы. Всходы картофеля появились через 13 дней. Июнь отличался повышенным температурным режимом, особенно в 3-ю декаду и недобором осадков. Средняя температура превышала норму на 1-5,7 С. Дефицит осадков составил в среднем 55 %, но запасы продуктивной влаги в пахотном слое оставались еще в пределах нормы - в среднем от 40 до 55 мм. В июле преобладает очень теплая с недостаточным количеством осадков погода. Во 2-й декаде условия для клубнеобразования неблагоприятные. Температура почвы на глубине 10 см составила 23 С, при норме 17 - 19 С. Несмотря на преобладание сухой погоды, влагообеспечен-ность остается нормальной и составляет 30 - 37 мм. В 3- й декаде наблюдается похолодание с недобором осадков и температуры до нормы на 17 мм и 3,4С соответственно. В первой декаде августа стоит прохладная погода с ливневыми дождями. Условия для клубнеобразования благоприятные. Температура почвы на глубине 10 см оптимальная и составила 16 - 18 С. Запасы продуктивной влаги близки к норме (40 мм). Во 2-й и 3-й декаде августа наблюдается теплая погода с достаточным количеством осадков, а в конце 3-й декады - избыточное. Условия вегетационного периода 2006 года были удовлетворительными для нормального роста и развития картофеля и обеспечили неплохие урожаи.

Таким образом, вегетационные периоды 2004, 2005 и 2006 годов имели значительные различия по температурным и водным режимам. Наименее благоприятным для роста, развития картофеля и формирования высокого урожая был 2004 год. Наилучшие условия для получения высоких урожаев хорошего качества сложились в умеренно влажном 2005 и умеренно засушливом 2006 году.

Роль сорта в производстве картофеля. Подбор сортов для разных условий возделывания

Восстановление эффективности производства картофеля и получение высоких урожаев хорошего качества возможны при использовании высокоурожайных сортов и качественного семенного материала (В.А. Стариков 2002; Т.С. Плешакова, 2002; А.В. Коршунов, А.В. Семенов, 2003; В.В. Сапрыкин и др., 2005; Е.В. Садовникова, Г.А. Ганзин, 2005; О.В. Щеголец, К. С. Чурилова, 2006). Сорт, как основа производства картофеля, определяет основные требования к условиям и технологии возделывания, влияет на урожайность и качество полученной продукции, ее энергоэкономичность и рентабельность. Доля вклада сорта в формирование высокого и стабильного урожая во многих странах мира с интенсивным производством картофеля весьма значительна и достигает почти 70% (Т.И Кель, А. К. Крапивина, 2001; А.В. Амелин, 2002).

В настоящее время в разных странах мира выращивается свыше 2000 сортов картофеля. Селекционерами разных стран, в том числе и в России создан широкий спектр сортов разной скороспелости с высокой потенциальной урожайностью и адаптивной способностью. Такие сорта устойчивы к различным возбудителям болезней, вредителям, абиотическим стрессам, имеют хорошие качественные показатели и пригодны к механизированному возделыванию с применением интенсивных технологий. В Госреестре селекционных достижений, допущенных к использованию в 12 регионах России, внесен 191 сорт картофеля. Среди них 109 сортов отечественной селекции и 82 сорта иностранной, в т.ч. 20 сортов из стран ближнего зарубежья (Беларусь, Украина) и 62 сорта английской, голландской, немецкой и польской се лекций. (В.А. Витенко, 1988; П.И. Альсмик, B.C. Шевелуха, 1988; В. Putz, 1990; Б.В. Анисимов, 1993; P. Schuhmann, 1997; Ю. Н. Лысенко, 2005).

Многие российские ученые считают, что на современном этапе развития сельского хозяйства России важнейшая роль принадлежит именно сорту: высоко продуктивный, устойчивый к болезням, адаптированный к местным условиям, обновленный или новый сорт, всегда обладает потенциалом и является незаменимым резервом повышения урожайности и качества. В интенсивном производстве картофеля сорт, являясь недорогим и доступным средством повышения урожайности, выступает как самостоятельный фактор и имеет определяющее значение для получения устойчивых высоких урожаев, повышения товарности продукции и увеличении прибыли в отрасли картофелеводства. Сорт - это фактор, без которого невозможно реализовать в земледелии достижения науки и техники, т.е. эффективно использовать машины, удобрения и др. (Э.Д. Неттевич, 1987; И.И Колядко, 2002; С. В Рафан-ский, 2002; О.В. Щеголец, 2002; Д.А.. Андрианов, А.Д. Андрианов, 2003; К. А. Пшеченков, О.Н. Давыденкова, 2004; П.С. Семешкина, Т.А. Амелюшкина, 2005; Н. С. Зарипов, А.А. Васильев, 2006).

За многие годы развития селекции картофеля в нашей стране потенциальная урожайность современных сортов существенно возросла и в настоящее время достигла 50-60 т/га, однако потенциал сортов картофеля используется лишь на 25-30% (А. П. Глухова 2002). В этой ситуации, по мнению Н. П.Скляровой, (2001) и Крыловой О.В., Личко Н.М., Анисимова Б.В. и др (2000) значительно повысить эффективность использования потенциала сорта поможет правильный подбор сорта для определенных почвенно-климатических условий и направлений использования и качественный посадочный материал.

А. В. Амелин, (2002) отмечает один важный аспект, что погодные условия, особенно влагообеспеченность каждого вегетационного периода, оказывают большое влияние на продуктивность большинства сортов. По причине обильных дождей или засухи недобор урожая составляет 55-72%.

Большая часть регионов России находится в зоне, так называемого, рискованного земледелия, когда неблагоприятные, резко меняющиеся погодные условия ставят под угрозу получение ожидаемых урожаев. Растения подвергаются воздействию не только факторов абиотических (низкие и высокие температуры, их резкий перепад, засухе или переувлажнению), но и биотических (вспышки болезней, резкое увеличение массы вредоносных насекомых). В этих условиях очень важно выращивать «страховочные» растения, т.е. не один, а несколько сортов, обладающих неодинаковой устойчивостью к влиянию стрессовых ситуаций, а также сорта устойчивые к неблагоприятным внешним условиям. (Е.В. Мамонов, 2003).

Условия возделывания в Нечерноземье также весьма разнообразны, что определяется, прежде всего, колебанием осадков и температуры воздуха по годам (Э. Д. Неттевич, 1987). Поэтому не все сорта будут одинаково хорошо расти, развиваться и накапливать урожай в одних и тех же почвенно-климатических условиях. Одни будут лучше переносить повышенную влажность почвы, в то время как другие в этих же условиях - хуже растут и развиваются. Крайне нежелательно большое количество осадков в период посадки картофеля. Избыток влаги в мае, даже если в дальнейшем отмечается благоприятная погода, отрицательно отражается на урожае клубней (А.И. Замота-ев, Б.П. Литун, А.В. Коршунов и др., 1985)

По-разному проявляется и чувствительность их к колебаниям температуры почвы (И. П. Тектониди и др.,1985; 3. А. Дмитряева и др., 1989).

В исследованиях А. А. Молявко и В. Н. Свиста (1999), Т. И. Беззубцевой, А. Е. Кузнецова и др. (1999) сорта картофеля неодинаково реагировали на переувлажненность почвы в различные периоды вегетации растений. У сорта Невский продуктивность почти не ухудшалась при различных уровнях и длительности переувлажнения почвы (урожай снижался всего на 1,3 т/га). Сорт Бронницкий существенно снизил урожай - на 2,9 т/га.

Фитопатологическая характеристика семенного материала

Зараженные болезнями и поврежденные семенные клубни снижают полевую всхожесть и могут быть источником различных заболеваний. Многие хозяйства из года в год высаживают неоднородные по качеству семенные клубни, ограничиваясь лишь сортировкой семенных клубней по массе на сортировальных машинах. Ручная переборка в процессе работы позволяет браковать клубни только с видимыми признаками повреждения или заболевания. Зачастую этот метод малоэффективен, в результате чего в семенном материале остается часть клубней со скрытыми заболеваниями и дефектами.

В ходе обследования семенного материала за месяц до посадки, были обнаружены сухая, кольцевая и мокрая гнили (Fusarium solani Арр. et. Wr. -сухая; Corinebacterium sepedonicum Spiek. et Kott., Skap et Burkh - кольцевая; Pectobacterium phytophtorum Appel - мокрая гнили), парша обыкновенная (Streptomyces scabies Thaxter, Jussov) и черная (ризоктониоз - Rhizoctonia so-lani Kiihn), фитофтороз (Phytophtora infestans D.B.) и непаразитарные болезни (дефекты) (К.В. Попкова, Ю.И. Шнейдер, А.С. Воловик, 1980, табл. 6).

Выявлена взаимосвязь между пораженностью болезнями и плотностью семенных клубней. Пораженные болезнями клубни имели более низкую плотность, чем здоровые, поэтому часть больных клубней перешла в легкую фракцию при сортировке.

Наименьшее количество пораженных гнилями клубней было у сортов Ласунка, Невского, Пикассо, и Сантэ. Всего пораженность клубней гнилями, соответственно по сортам, составила 0,7-2,7; 0,7-4,0; 0,7-4,7 и 1,3-4,7 %. Наиболее восприимчивыми к гнилям оказались сорта Сантана - 2,0-10,7 % и Бронницкий - 2,0-6,7 % клубней.

Сортировка по плотности позволила полностью отделить сухую гниль, которая была только на легких по плотности клубнях. Признаков это го заболевания не имели клубни сорта Ласунак. У сортов Сантэ, Невский, Пикассо было поражено 1,3; 2,0; 2,0 % клубней, у Бронницкого и Сантаны отмечена наибольшая пораженность - 2,7 и 3,3 % соответственно по всем сортам на легкой фракции. С помощью «сортировки по плотности удалось полностью или частично очистить семенной материал от кольцевой гнили. У сортов Невский и Ласунак этой болезнью были поражены только легкие по плотности клубни - по 0,7 % соответственно. У Пикассо и Бронницкого это заболевание обнаружили на легких и средних по плотности клубнях, соответственно по сортам 1,3 и 0,7; 2,0 и 1,3 %. У сортов Сантэ и Сантана пораженность кольцевой гнилью также снижалась при повышении плотности семенных клубней, соответственно по сортам на 1,3 % и 0,6-2,0 %. Некоторые тяжелые по плотности клубни имели признаки начальной стадии развития этой болезни. Наименьшее количество клубней пораженных мокрой гнилью имели сорта Невский -1,3 и 0,7 % и Ласунак - 2,0 и 0,7 %, соответственно у легких и средних по плотности клубней. У сортов Сантэ и Пикассо пораженность на средней и тяжелой фракциях снижалась и составила соответственно по фракциям 1,3; 1,3; 0,7 и 1,3; 0,7; 0,7 %. У сорта Бронницкого не выявлено влияние мокрой гнили на плотность семенных клубней. Максимальное количество клубней, имеющих поражение мокрой гнилью, было у сорта Сантаны - 4,0 % на легких, 2,7 % на средних и 0,7 % на тяжелых по плотности клубнях.

Наиболее устойчивыми к парше обыкновенной оказались сорта Ласунак, Бронницкий и Пикассо. Наибольшее количество пораженных клубней имели сорта Сантэ и Невский. Влияние обыкновенной и черной парши на плотность клубней было слабо выражено.

Клубни, пораженные фитофторой, содержат меньше крахмала, поэтому часть таких клубней нам удалось отобрать при сортировке семенного материала по плотности. Небольшое количество средних и тяжелых по плотности клубней имели небольшие следы этого заболевания - менее 1/16 поверхности. Наибольшей устойчивостью к поражению клубней обладал сорт

Ласунак - не более 0,3% пораженных клубней (на легкой фракции). Сорта Сантэ, Невский, Сантана, Пикассо и Бронницкий выстроились в порядке снижения устойчивости к фитофторозу.

При осмотре семенного материала у сортов Сантана, Пикассо, Невского и Бронницкого были обнаружены клубни с различными дефектами (дуплистость, трещины). Больше дефектов имели легкие по плотности клубни. Так, у Невского - 0,3 на легких, у Бронницкого - 0,3 % на средних, у Сантаны - 1,3; 1,0 и 0,3 на легких, средних и тяжелых, у Пикассо - 0,3; 0,3; соответственно на легких, средних по плотности семенных клубнях.

Обеспеченность ростков и стеблей питательными веществами в зависимости от плотности семенных клубней

Материнский клубень играет важнейшую роль в полноценном развитии молодого растения и формировании урожая. На начальном этапе развития растения, со времени образования ростков до полного формирования органов автотрофного питания, он является основным источником питательных веществ и микроэлементов.

Как показали наши исследования, качество посадочного материала картофеля неоднородно и только путем сортировки по плотности, несмотря на то, что качество семенных клубней ежегодно значительно изменялось под влиянием погодных условий, мы отбирали наиболее качественные и здоровые семенные клубни. В среднем за 3 года обеспеченность сухим веществом и крахмалом в расчете на один семенной клубень (50-80 г) увеличивалась пропорционально повышению плотности (табл. 9). В зависимости от сорта, у средних и тяжелых по плотности клубней содержание сухого вещества превышало в 1,1-1,4 раза, а крахмала в 1,2-2,1 раза, чем у легких.

Благодаря большей плотности семенных клубней, обеспеченность сухим веществом ростков у средних и тяжелых по плотности семенных клубней в зависимости от сорта была выше, чем у легких в 1,1-1,8 раза или на 0,3 -0,7 г, а стеблей на 0,1 - 0,5 г., крахмалом, соответственно на 0,3-0,7 и на 0,2-0,5 г. Ростки, сформировавшиеся у средних и тяжелых по плотности семенных клубней, были мощнее, прочнее и больше в диаметре (на 0,4 см) и длиннее (на 1-1,5 см).

Так, у средних и тяжелых по плотности семенных клубней сорта Невский обеспеченность ростков основным питательным веществом (крахмалом) выше в 1,4 - 1,8 раза (на 0,4 - 0,8 г), у Бронницкого- в 1,4 - 1,7 раза (на 0,5 -0,7 г.), у Пикассо - в 1,3 - 1,7 раза (на 0,2 - 0,6 г.), у Сантэ - в 1,2 - 1,5 раза (0,3 - 0,6 г.), у Ласунка в 1,2 - 1,5 раза (на 0,3 - 0,8 г), у Сантаны - в 1,2 -1,5 раза (0,3 - 0,8 г). На основе предыдущих исследований также можно утверждать, что пропорционально повышению плотности (сухого вещества) повышается обеспеченность ростков азотом, фосфором и калием. При увеличении сухого вещества на 35-40%, содержание азота повышается на 7,5%, фосфора на 10% и калия - на 11% (Т. П. Сабирова, 2001).

Молодые растения, сформированные от средних и, особенно от тяжелых, по плотности семенных клубней на начальном этапе развития получают больше питательных вещества. Такие растения должны лучше развивать корневую систему и надземную биомассу, лучше переносить неблагоприятные условия.

Продуктивность растений картофеля в значительной степени зависит от числа выживших ростков на клубнях, в дальнейшем образующих стебли. В среднем один стебель формирует от 1 до 4,5 клубней. Масса клубней колеблется от 90-100 до 150-400 г, поэтому при сохранении только одного стебля в кусте к уже имеющимся можно получить дополнительно не менее 4,5 т продукции с 1 га. Если количество стеблей ниже оптимального - 3,5-6,5 шт/куст, урожай может снижаться на 10 - 30 %. Оптимальная густота стеблестоя должна быть около 150-200 тыс. стеблей на продовольственных и 250-270 тыс. на семеноводческих. Во все годы исследований значительное влияние на количество стеблей оказывали изучаемые факторы, развитие болезней и погодные условия (табл. 10).

Неблагоприятные погодные условия в 2004 году и развитие болезней на ростках и всходах способствовали гибели ростков и уменьшению количества стеблей в 1,5 раза ниже нормы.

В среднем по сортам, в 2006 году количество стеблей было больше, чем в 2005 году на 0,5 шт. (24,3 тыс. стеблей на га.) и на 1,9 шт. (85,2 тыс. на га), чем в 2004 году.

В среднем за три года все сорта формировали оптимальное, для продовольственных посевов, количество стеблей. Наибольшее количество стеблей имели сорта Пикассо - 6,0; Невский и Бронницкий, соответственно 4,8 и 4,6 стеблей на куст, а наименьшее - Сантана - 3,5; Сантэ - 3,6 и Ласунка - 4,0 стеблей на куст.

За счет меньшего количества или полного отсутствия больных клубней и более высокой обеспеченности ростков питательными веществами у средней и тяжелой по плотности семенных фракций, при использовании их на посадку, по всем сортам картофеля, наблюдалось увеличение количества стеблей, в среднем на 0,2-0,9 шт/куст. Средняя по плотности фракция обеспечивала увеличение числа стеблей от 10,2 тыс/га (5,9%) у сорта Ласунка до 47,8 тыс/га (26,2%) у Бронницкого, а тяжелая - от 22,0 тыс/га (14%) у Сантэ до 42,8 тыс/га (29,7%) у Ласунак. У сорта Бронницкий наибольшая прибавка стеблей отмечена на средней фракции, что, по всей видимости, связано с реакцией сорта на плотность семенных клубней. Скороспелость сортов не оказала влияния на количество формируемых стеблей, их число зависело от биологических особенностей сорта.

Урожайность картофеля

Влияния скороспелости сортов на урожайность картофеля не выявлено. В значительной степени стабильность и величина урожая зависела от биологических особенностей и пластичности сорта (способности адаптироваться к местным условиям), его устойчивости к болезням и плотности семенного материала. Сорта Невский и Пикассо, отличившиеся наилучшим ходом продукционного процесса в течение вегетации (количество стеблей, высота растений, интенсивность накопления биомассы и её величина, площадь листовой поверхности и др.), устойчивостью к болезням и неблагоприятным факторам в течение вегетации, в конечном итоге обеспечили наибольшие урожаи клубней. Величина прибавки урожая на средней и тяжелой по плотности семенных фракциях зависела от реакции сорта и метеоусловий годов исследования.

В условиях переувлажненного 2004 года, на временно избыточно увлажненной почве наибольшую урожайность обеспечивают сорта Невский (26,1 т/га), Сантана (22,1 т/га) и Пикассо (21,2 т/га). В относительно благоприятном 2005 и умеренно засушливом 2006 году - Невский (32,3-30,7 т/га), Пикассо (33,3-31,9 т/га), Сантэ (29,8-28,4 т/га) и Ласунак (27,6-25,1 т/га) и. В условиях умеренной засухи 2006 г. хорошо удается сорт Бронницкий (26,0 т/га).

Наиболее адаптированным к условиям 2004-2006 годов исследований, обеспечившим стабильные и высокие урожаи, был среднеранний сорт Невский (табл. 17). Средняя за 3 года урожайность этого сорта составила 29,7 т/га.

В неблагоприятном 2004 году урожайность сорта Невский значительно различалась по фракциям семенных клубней. значительной степени, чем растения от средней и тяжелой фракций поражались болезнями и были менее устойчивы к неблагоприятным факторам в условиях 2004 года, поэтому прибавка урожая от средних и тяжелых по плотности семенных клубней была весьма значительной и составила соответственно 7,3 (40,8%) и 17,2 т/га (96 %).

В относительно благоприятном по метеорологическим условиям 2005 году средняя урожайность сорта Невский была наибольшей и составила 32,3 т/га. В условиях этого года при умеренном развитии болезней отзывчивость сорта на сортировку семенных клубней по плотности была значительно менее выраженной, чем в 2004 году. Прибавка на средней фракции составила 1,9 т/га (6,1 %), а на тяжелой была незначительной -1,1 т/га (3,4 %).

В умеренно засушливом 2006 году (т.е. в менее благоприятном, чем 2005, но значительно более благоприятном, чем 2004 год) сорт Невский лучше реагирует на повышение плотности семенных клубней. Прибавка на средней и тяжелой фракциях была значительной и составила 2,4 (8,5 %) и 5,5 т/а (19,6 %). В среднем за три года посадка более плотных семенных клубней была достаточно эффективной и обеспечивала прибавку урожая у сорта Невский на средней фракции - 3,9 т/га (14,7 %) и весьма существенную на тяжелой фракции - 7,9 т/га (30,6 %). Средняя и тяжелая семенные фракции представляют наибольший интерес для производственных посадок картофеля. В среднем за 3 года исследований тяжелая и средняя по плотности семенные фракции обеспечили высокую урожайность - 31,7 т/га клубней.

Вторым по урожайности был голландский среднепоздний сорт Пикассо, урожайность которого в среднем за 3 года составила 28,8 т/га. В неблагоприятном 2004 году средние и тяжелые по плотности семенные клубни обеспечили хорошую прибавку урожая на 3,0 т/га (17,5 %) и 9,3 т/га (54,4 %). Сорт Пикассо, в отличие от Невского, хорошо отреагировал на повышение плотности семенных клубней и в благоприятных условиях 2005 года. Средняя и тяжелая семенные фракции обеспечили прибавку, соответственно 1,7 т/га (5,4 %) и 5,0 т/га (16,1 %). В умеренно засушливом 2006 году прибав ка была более существенной и составила соответственно по фракциям 4,9 т/га (17,5 %) и 6,8 т/га (24,3 %). В среднем за три года прибавка урожая на средней и тяжелой семенных фракциях была значительной и составила 3,2 т/га (12,6 %) и 7,0 т/га (28,0 %), что указывает на эффективность посадки семенных клубней с повышенной плотностью у этого сорта. В среднем за 3 года урожайность на средней и тяжелой фракциях была высокой и составила 30,6 т/га.

Среднеранний сорт Сантэ обеспечил среднюю по опыту урожайность -24,2 т/га. Для этого сорта условия 2004 года оказались весьма неблагоприятными. Растения были сильно угнетены холодной погодой в начале лета и избытком влаги в пахотном слое. Урожайность в среднем по сорту в 2004 году составила 14,6 т/га. В благоприятном 2005 для сорта году было получено в среднем 29,8 т/га, в 2006 несколько ниже - 28,3 т/га. В условиях 2004 года на средних и тяжелых фракциях были получены небольшие прибавки урожая -1,6 т/га (11,9 %) и 1,7 т/га (12,6 %). В 2005 году в благоприятных для сорта Сантэ условиях прибавка на средней фракции была несущественной и составила 1,3 т/га (4,6 %). На тяжелой фракции - 3,2 т/га (11,3 %). В 2006 году -существенные, соответственно по фракциям 3,2 т/га (12,4 %) и 5,3 т/га (20,8 %). В среднем за три года на средней и тяжелой по плотности семенных фракциях была получена значительная прибавка - 2,1 т/га (9,4 %) и 3,4 т/га (15,2 %), а средняя урожайность от средней и тяжелой по плотности семенных фракций составляла 25,2 т/га.

Похожие диссертации на Урожай и качество сортов картофеля в зависимости от плотности семенных клубней и удобрений на дерново-подзолистой слабоглееватой почве Центрального района Нечерноземной зоны

Урожай и качество клубней разных сортов картофеля в зависимости от срока, густоты посадки и нормы минеральных удобрений в лесостепи ЦЧР Попов Николай Николаевич

Продуктивность и качество сортов картофеля в зависимости от агротехнических приемов возделывания в условиях Северо-Западного региона России Садовникова Елена Валерьевна

Урожайность и качество новых сортов картофеля в зависимости от густоты посадки и уровня минерального питания в условиях Южного УралаЗарипов Нургали Сафарович

Урожайность и качество среднеранних сортов картофеля в зависимости от фона питания и густоты посадки в условиях лесостепи Среднего Поволжья Давлетшин Фердинат Мидхатович

Урожайность и качество перспективных сортов картофеля в зависимости от агротехнических приемов возделывания в условиях Центрально-Черноземной зоныФедянин Юрий Викторович

Формирование урожая и качество клубней различных сортов картофеля в зависимости от фона и площади питания растений в условиях лесостепи Среднего Поволжья Ситникова Наталья Владимировна

Урожайность и качество раннего картофеля в зависимости от сорта, способов проращивания и густоты посадки в условиях Волго-Вятского районаВладимиров Юрий Михайлович

Урожайность и качество клубней ранних сортов картофеля в зависимости от норм внесения удобрений в Южной лесостепи Республики Башкортостан Пермякова Наталья Владимировна

Урожайность и качество ранних и среднеранних сортов картофеля в зависимости от способа посадки и фона питания в условиях Предволжья Республики Татарстан Егоров Леонид Михайлович

Урожайность и качество различных по спелости сортов картофеля в зависимости от применяемых средств защиты растений в условиях Южного УралаЗабияко Сергей Владимирович