Содержание к диссертации
Введение
1 Технология возделывания картофеля и обоснование изучаемых агроприемов (обзор литературы) 18
1.1 Значение картофеля в жизнедеятельности человека 18
1.2 Исторические сведения о происхождении и распространении картофеля...22
1.3 Биология картофеля и требования к условиям произрастания 25
1.4 Агротехнические приемы в технологии возделывания картофеля 32
1.5 Использование в сельскохозяйственном производстве удобрений на основе местного природного сырья 41
1.6 Использование свежеубранных клубней в летней посадке картофеля 45
1.7 Комплексная защита картофеля от сорняков, вредителей и болезней 47
1.8 Использование регуляторов роста растений в растениеводстве 58
1.9 Семеноводство картофеля на безвирусной основе .62
2 Почвенно-климатические условия, методика проведения опытов 67
2.1 Почвенно-климатические условия 67
2.2 Схемы опытов и обьекты исследований ... 73
2.3 Методика проведения опытов 82
2.4 Агротехника в опытах 86
3 Разработка элементов технологии возделывания картофеля в условиях орошения 91
3.1 Агроэкологическая оценка сортов картофеля. 91
3.2 Влияние весенних сроков посадки на продуктивность различных сортов картофеля 144
3.3 Влияние схемы посадки на продуктивность картофеля... 162
3.4 Влияние густоты стояния растений на продуктивность и структуру урожая картофеля 172 3.5 Влияние местных удобрений на продуктивность и структуру урожая картофеля 181
4 Получение урожая картофеля из свежеубранных клубней в повторной культуре при летней посадке 191
5 Комплексная защита посадок картофеля от сорняков, вредителей и болезней
5.1 Влияние гербицидов на засоренность посадок и урожайность картофеля..206
5.2 Эффективность фунгицидов в посадках картофеля .225
5.3 Эффективность инсектицидов в посадках картофеля .237
5.4 Изучение влияния биопрепарата Агробацифит на урожайность и товарность картофеля 2 5.4.1 Применение Агробацифита на картофеле весеннего срока посадки в дельте Волги .253
5.4.2 Применение Агробацифита на картофеле весеннего срока посадки в условиях подстепных ильменей .266
6 Изучение технологического процесса семеноводства картофеля на безвирусной основе 274
6.1 Получение супер-супер элиты из мини-клубней .274
6.2 Получение семенной фракции картофеля, выращенного на безвирусной основе при летних сроках посадки 284
7 Экономическая и энергетическая эффективность технологии возделывания картофеля в орошаемых агроценозах дельты волги 301
Заключение 325
Предложения производству 330
Список литературы
- Биология картофеля и требования к условиям произрастания
- Схемы опытов и обьекты исследований
- Влияние местных удобрений на продуктивность и структуру урожая картофеля
- Изучение влияния биопрепарата Агробацифит на урожайность и товарность картофеля
Введение к работе
Актуальность исследования. Своеобразие природных условий южного региона России позволяет получать два урожая картофеля в год. При его выращивании требуется особое отношение к подбору адаптированных сортов, срокам посадки, качеству посадочного материала и инновационным элементам технологии возделывания с учетом особенностей почвенно-климатических условий региона и биологических требований культуры. Орошаемое земледелие способствует увеличению продуктивности сельскохозяйственных культур и, в том числе, картофеля. Ежегодно под этой культурой в дельте Волги увеличиваются площади и объемы производства. За последние годы урожайность картофеля увеличилась с 6,9 т/га в 1985 г. до 23,4 т/га к 2015 году, что выше средних показателей по России.
Развитие рыночной экономики и переход сельхозпредприятий, традиционно выращивающих томат и арбуз, к производству картофеля, как одной из главных сельскохозяйственных культур, вызвало необходимость и определило направленность наших исследований по разработке технологии возделывания картофеля в орошаемых условиях дельты Волги.
Устойчивое развитие агропромышленного комплекса региона возможно при получении гарантированных объемов сельскохозяйственной продукции и укрепления продовольственной безопасности России на основе им-портозамещения. К перспективным направлениям развития орошаемого земледелия относится внедрение ресурсосберегающих технологий с использованием высокопродуктивных сортов картофеля, адаптированных к природно-климатическим условиям зоны выращивания, с высоким качеством посадочного материала, оптимальными сроками и схемами посадки. В настоящее время улучшить экологическую обстановку можно за счет снижения пести-цидной нагрузки при комплексном применении средств защиты растений в посадках картофеля.
Исходя из этого, актуальность исследований заключается в разработке ресурсосберегающей технологии возделывания картофеля на основе инновационных элементов, ориентированных на повышение продуктивности и товарности культуры, обеспечивающих производство высококачественной продукции в специфических природно-климатических условиях на аллюви-ально-луговых и бурых песчаных почвах подстепных ильменей в условиях орошения дельты реки Волги, где картофелеводство является ведущей отраслью растениеводства.
Степень разработанности. Научные исследования по технологии возделывания картофеля в условиях Нижнего Поволжья в разные годы проводили Н.Н. Балашев (1963), Н.И. Кутовенко (1974), Н.И. Гриднев (1974), Н.В. Челобанов (1998), И.П. Кружилин (1991), А.А. Навитная, О.Г. Гиченкова (2003), Ш.Б. Байрамбеков (2007, 2009), В.А. Шляхов (2006, 2009), О.А. Дол-женко (2009), О.Г. Корнева (2009), А.А. Новиков (2011), Р.И. Дубин (2012), Н.А. Щербакова (2014). Однако в их исследованиях не были определены оптимальные схемы, весенние и летние сроки посадки картофеля при различной густоте стояния. Недостаточно изучены комплексная защита картофеля от сорняков, вредителей, болезней, применение современных регуляторов роста и местных органических удобрений. Не проводились исследования по такой важной тематике как, получение урожая из свежеубранных клубней в повторной культуре. Не изучались элементы семеноводства картофеля на безвирусной основе для получения супер-супер элиты из мини-клубней ме-ристемной культуры.
Цель исследований: научное обоснование и разработка технологии
возделывания картофеля при орошении в различных почвенно-
климатических условиях дельты Волги.
Для достижения поставленной цели предусматривалось решить следующие задачи:
провести агроэкологическую оценку сортов картофеля и выявить наиболее продуктивные и адаптированные к различным почвенно-климатическим условиям;
определить оптимальный весенний срок посадки для ранних сортов картофеля;
установить наиболее оптимальные схемы посадки картофеля, способствующие повышению продуктивности;
оценить влияние различной густоты стояния картофеля на урожайность и товарность клубней;
изучить продуктивность картофеля в зависимости от норм внесения местных удобрений Опоки, Гумата калия и птичьего помета;
изучить использование свежеубранных клубней для получения урожая в повторной культуре при летней посадке;
разработать комплексную защиту посадок картофеля от сорняков, вредителей и болезней;
- изучить влияние нового перспективного биорегулятора Агробацифит на
урожайность и качество картофеля;
определить возможность получения супер-супер элиты из мини-клубней безвирусного картофеля, применительно к почвенно-климатическим условиям дельты Волги;
установить оптимальный срок посадки для получения семенной фракции картофеля, выращенного на безвирусной основе;
провести экономическую и энергетическую оценку эффективности отдельных изучаемых приемов технологии возделывания картофеля в орошаемой зоне дельты Волги.
Научная новизна. На основании проведенных исследований впервые разработана технология возделывания картофеля, позволяющая повысить эффективность отрасли картофелеводства в природно-климатических условиях дельты Волги. Дана сравнительная оценка сортов картофеля и выявлены наиболее высокопродуктивные, адаптированные к местным природным условиям сорта ранней и среднеранней группы. Определен оптимальный весенний срок посадки раннего картофеля – I декада апреля. Установлены наиболее технологичные широкорядные схемы посадки 1,40 х 0,13 м и 0,90 х 0,20 м с густотой стояния растений – 54,9-55,5 тыс./га. Впервые разработана комплексная защита посадок картофеля от вредителей, болезней и сорняков в условиях дельты Волги. Установлена возможность размножения особо ценных сортов картофеля для семеноводческих целей с использованием свеже-убранных клубней при условии обработки их стимуляторами роста через 1 сутки после уборки. Впервые определены оптимальные дозы внесения местных удобрений Опоки для повышения продуктивности посадок картофеля. Для снижения пестицидной нагрузки и защиты картофеля от болезней впервые изучен и предложен для использования в технологии перспективный биорегулятор Агробацифит. Впервые доказана возможность получения супер-супер элиты из мини-клубней картофеля в различных природно-климатических условиях региона. Установлен оптимальный срок летней посадки картофеля – III декада июля с густотой стояния растений от 54,9 до 71,4 тыс./га, обеспечивающий получение высококачественного семенного материала.
Теоретическая и практическая значимость. Основываясь на анализе многолетнего материала исследования:
- теоретически обосновано и практически доказано применение технологии возделывания картофеля при орошении в природно-климатических условиях дельты Волги, позволяющей значительно увеличить урожайность, качество и товарность клубней картофеля;
на основе выявленных изменений погодных условий в вегетационный период выращивания картофеля подобраны наиболее адаптированные, высокоурожайные сорта;
разработана теоретическая основа и практически применены элементы технологии, включающие сроки и схемы посадки с различной густотой стояния растений картофеля;
- теоретически обоснована и экспериментально доказана эффектив
ность применения комплексной защиты посадок картофеля от вредителей,
болезней и сорняков в условиях дельты Волги;
для особо ценных сортов на семеноводческие цели установлена возможность размножения картофеля в повторной культуре из свежеубранных клубней;
научно-обосновано и предложено использование местных удобрений и биорегулятора Агробацифит для повышения продуктивности посадок картофеля;
разработано теоретическое обоснование и практическое использование мини-клубней картофеля для получения супер-супер элиты.
Внедрение результатов исследования подтверждены справкой министерства сельского хозяйства и рыбной промышленности Астраханской области, актами ООО «Надежда-2» и КФХ «Азалия».
Методология и методы исследования. Методология проводимых исследований обобщена на основе научных публикаций, формулировке целей, задач и программ исследований, закладке лабораторных и полевых опытов, наблюдений, учетов, статистической обработке экспериментальных данных и анализе полученных результатов.
Основные положения, выносимые на защиту:
-агроэкологическая оценка сортов картофеля в разных почвенно-климатических условиях дельты Волги при весенних и летних сроках посадки;
оптимальный весенний срок посадки ранних сортов картофеля;
обоснование оптимальной, технологичной, широкорядной схемы посадки и густоты стояния картофеля;
дозы и приемы внесения местных экологически чистых органических удобрений Опоки, птичьего помета и биопрепарата Агробацифит;
комплексная защита посадок картофеля от сорняков, вредителей и болезней;
элементы технологии получения семенной фракции картофеля на безвирусной основе и урожая картофеля в повторной культуре;
- экономическая и энергетическая оценка отдельных элементов техно
логии.
Степень достоверности результатов исследований подтверждается:
экспериментальными многолетними исследованиями, выполненными на современном методическом уровне;
статистической обработкой результатов исследований;
- результатами разработанной технологии возделывания картофеля и
внедрением в 2010-2014 годах в ООО «Надежда-2» Камызякского района,
КФХ «Азалия» Лиманского района и других сельхозпредприятиях.
Апробация результатов. Основные положения диссертации докладывались на Международных научно-практических конференциях: Астрахань, 2006, 2008, 2011, 2012, 2016; Москва, 2008; Волгоград, 2006, 2010, 2013; Владикавказ, 2012, 2013; Барнаул, 2010; Украина, 2013; Казахстан, 2006, 2011, 2013, Махачкала, 2016.
Публикации результатов исследования. По материалам исследований опубликовано 68 печатных работ, в том числе 1 монография, 9 рекомендаций, 14 работ в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ, 1 – в базе данных Scopus.
Личный вклад. Диссертационная работа является результатом анализа и обобщения многолетних исследований. Автор принимал непосредственное участие в теоретическом обосновании выбранного направления и методов исследований; методологическом обеспечении экспериментов и разработке научно-обоснованных рекомендаций, реализации результатов исследований при внедрении элементов научно-обоснованной технологии возделывания картофеля в условиях орошения. Доля личного участия в выполнении исследований, положенных в основу написания диссертации, статей и положений, выносимых на защиту, составляет 80%.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 428 страницах компьютерного текста. Работа состоит из введения, 7 глав, заключения с предложениями производству, 20 рисунков, 189 таблиц, 46 приложений, справки о внедрении в производство результатов научных разработок, 2 актов внедрения, а также библиографического списка используемой литературы, который включает 384 наименования, в том числе 45 иностранных авторов.
Биология картофеля и требования к условиям произрастания
Картофель в России уже более 200 лет является ценным продуктом питания. В настоящее время по посевным площадям и валовым сборам картофеля в мире лидирует Китай. На долю России приходится 17% посевных площадей картофеля с 11% мирового валового сбора клубней [43].
Картофель – растение умеренного климата, но благодаря свойственной ему пластичности и приспосабливаемости может успешно выращиваться, как на крайнем юге (на орошении), так и далеко на севере (скороспелые сорта).
Способность к клубнеобразованию, существенно отличает картофель от других сельскохозяйственных культур. Это связано, прежде всего, с его способностью к клубнеобразованию. Картофель размножают, как правило, не семенами, образующимися в ягодах на ботве, а клубнями. В результате ежегодно вырастает не новое растение, а происходит продолжение развития материнского потомства.
В мире производства продуктов картофелеводство занимает четвертое место после риса, пшеницы и кукурузы. Даже в царской России картофель был незаменимым продуктом питания. А.Т. Болотов известный агроном в это время говорил, что нет овоща полезней земляных яблок, потому служат пищей для людей и скота и по сравнению с зерновыми культурами почву не истощает, а наоборот удобряет [45].
Очень часто картофель называют «вторым хлебом». И это справедливо. С единицы площади, таже при средних урожаях, он дает больше питательных веществ, чем основные зерновые культуры. В его клубнях содержатся, белки, углеводы (крахмал, клетчатка, пектины, глюкоза, фруктоза сахароза), аскорбиновая кислота – витамин С, весь комплекс витаминов В, биологически активные вещества (каратиноиды, стерины, липиды, органические кислоты), а также соли калия, фосфора, железа, магния, марганца, никеля, кобальта, йода и другие [14].
Если ежедневно сьедать 300 г картофеля, то можно полностью удовлетворить потребность нашего организма в углеводах, витамине С и калии. Содержание витамина С может колебаться в среднем от 100 до 250 мг/кг.
Для питания человека особое значение имеет – белок картофеля. Дневную потребность человека в лизине, лейцине, изолейцине и триптофане на 25-40% можно удовлетворить, ежедневно потребляя 150 г картофеля [72, 285]. Содержание сырого протеина в клубнях картофеля небольшое около 2% [169,195]. Благодаря наличию в нем независимых аминокислот, белок картофеля обладает высокой питательной ценностью. Так, если питательность куриного белка принять за 100%, то ценность белка пшеницы составит 64%, а картофеля 85%.
Главная составная часть и основной углевод картофеля – крахмал с долей 75% от сухой массы. Содержание крахмала в клубнях столового картофеля, в зависимости от скороспелости, меняется в пределах от 9 до 22% от сырой массы[68].
Клубни картофеля являются также поставщиком минеральных веществ и микроэлементов, крайне необходимых для нормальной жизнедеятельности организма.
Небольшое количество жира содержится в картофеле, но состав жирных кислот является ценным. В состав жиров входят 50% ненасыщенной линолевой и 20% ненасыщенной линоленовой кислот, которые участвуют в обмене веществ и формировании вкуса и запаха клубней [317].
Картофель одна из ценных культур с высоким содержанием антиоксидантов, способствующих укреплению иммунной системы человека. В США и странах Западной Европы наблюдается спрос на картофель с более окрашенной мякотью (красной, оранжевой, синей) содержащей высокое количество антиоксидантов, что важно для здорового образа жизни. Картофель широко используется для детского и диетического питания, благодаря комплексу своих положительных пищевых свойств. Базой для этого, являются: хорошее качество белка, высокая усвояемость, низкий аллергенный потенциал [13, 299]. Картофель – ценный питательный корм для скота. Особенно широко он распространен при откорме свиней, кормлении молочных животных и птицы.
Каждые 250 кг картофеля, скормленные свиньям, дают 15-16 кг сала и мяса.
По переваримости картофель стоит на первом месте среди других растительных кормов (83-97%). По количеству кормовых единиц, получаемых с единицы площади, даже при средних урожаях, картофель также занимает одно из первых мест [146].
Картофель – пропашная культура, а поэтому он играет положительную роль в системе земледелия как хороший предшественник. Известный академик Д.Н. Прянишников об этой культуре говорил так, что возделывание картофеля на полях это то же, что получить три колоса на месте, где рос один [254].
Картофель является незаменимым сырьем для некоторых отраслей промышленности. Так, его широко используют в пищевой, крахмало-паточной, фармацевтической, парфюмерной, ликеро-водочной промышленности.
Большое преимущество картофеля перед зерновыми и другими культурами в свойстве белка, находящегося в такой форме, что он легко отделяется от крахмала [201]. Беломясый картофель более рассыпчатый, однако, желтомясый содержит больше каротина [202]. Картофель является ценным пищевым и диетическим продуктом по содержанию значительного количества углеводов, незаменимых аминокислот и минеральных солей (особенно калия), богатого набора витаминов и низкое содержание клетчатки. Картофель сопоставим с материнским молоком по аминокислотному составу [237].
Схемы опытов и обьекты исследований
Средним многолетним показателям соответствовали погодные условия в апреле-мае 2009 года. Дневные температуры не превышали 24-25С. Выпадение осадков за этот период было на уровне средних многолетних, за исключением третьей декады мая, когда выпало 37,4 мм, что составило более одной третьей нормы осадков за вегетационный период. Погода была благоприятна для развития картофеля. В июне наблюдалось резкое повышение температуры до 35-36С и вплоть до начала августа стояла сухая и жаркая погода.
Апрель 2010 года в первых двух декадах был очень влажным. Осадков выпало в 2-8 раза больше по сравнению со среднемноголетними, температура воздуха также была выше на 1,8-3,5С. Май был теплым и влажным, что хорошо сказалось на всходах и развитии раннеспелого картофеля. В июне, июле и августе выпадения осадков практически не наблюдалось, и температура воздуха была выше среднемноголетних, что негативно сказалось на урожайности раннего картофеля, росте и развитии картофеля летнего срока посадки. Осень была теплой: в первой и второй декадах сентября – без осадков. Однако третья декада и весь октябрь были прохладными и выпало много осадков – в 4,5-6,3 раза больше, в сравнении со среднемноголетними показателями, что негативно сказалось на уборке урожая.
Весна 2011 года (апрель, май) характеризовалась теплой погодой и обилием осадков, которых выпало в несколько раз больше, что сказалось положительно на появлении всходов и начальном периоде вегетации раннеспелого картофеля.
Температура воздуха в июне был теплее многолетних показателей на 1,3-1,7С, осадков выпало в два раза больше. Это положительно сказалось на развитии картофеля. Июль и август также по температурному режиму превышали среднемноголетние показатели, но осадков не наблюдалось. Сентябрь был прохладнее, с большим количеством осадков, чем обычно, что положительно сказалось на клубнеобразовании картофеля летней посадки. Октябрь по температуре превышал многолетние данные, а по количеству осадков не отличался от них.
Все три декады апреля 2012 года были значительно теплее, в среднем на 7,1С, по сравнению со среднемноголетними показателями. Температура мая и июня также была выше, в среднем на 7,2С. В июне превышение по температуре находилось на уровне 2,8С. В июле-сентябре температура была ниже на 1,4-1,6С, что положительно сказалось на картофеле летнего срока посадки. За период с апреля по август выпало всего 33,5 мм осадков, в то время как по среднемноголетним показателям количество их составляет 89 мм. Исключением стала 1 декада сентября, когда выпало 59,7 мм осадков, что в 12 раз больше, чем по данным многолетних метеонаблюдений.
В 2013-2014 годах апрель, май, и июнь по значениям температурного режима заметно превышали средние многолетние показатели. Осадков за этот период выпало меньше нормы на 8,0; 17,4 и 5,5 мм, соответственно, что отрицательно сказалось на вегетации раннего картофеля. Июль и август выдались не очень жаркими, температура воздуха была ниже средних многолетних показателей, а количество осадков превышало норму на 6,4-11,1 мм. Погодные условия этих месяцев положительно влияли на рост и развитие картофеля летнего срока посадки. Камызякский и Лиманский районы, где проводились исследования, по температурным показателям и количеству выпавших осадков незначительно отличались друг от друга и от средних многолетних показателей.
Проведение поставленных задач осуществлялось в 2004-2014 гг. путем постановки полевых опытов на полях ФГБНУ «ВНИИООБ», ЗАО племзавод «Юбилейный», ООО «Надежда-2», расположенных в центральной части дельты Волги Камызякского района на аллювиально-луговых почвах, а также в КФХ «Азалия» – на бурых песчаных почвах в подстепных ильменях Лиманского района, при орошении.
Опыт 1. Агроэкологическая оценка сортов картофеля в разных почвенно-климатических условиях Астраханской области
Опыт заключался в комплексном изучении 36 ранних и среднеранних сортов картофеля различного происхождения (Нидерланды, Россия, Германия) при капельном орошении в весенних и летних сроках посадки и выявлении наиболее высокоурожайных, адаптированных сортов для разных почвенно климатических условий Астраханской области. Семенной материал отечественных и иностранных сортов был получен от ведущих научных учреждений, занимающихся выведением новых сортов картофеля, таких как ВНИИКХ, Пензенский НИИСХ, Татарский НИИСХ, ООО «Меристемные культуры» (Ставропольский края). Агробиологическое сортоиспытание картофеля проводилось в однофакторном полевом опыте с четырехкратной повторностью. Опыт заложен методом случайных блоков. Посадка – гладкая, ленточная, однострочная с шириной междурядий 1,40 м, размещение растений в ряду через 0,15 м, густота стояния составляла в среднем 47,6 тыс. раст./га. Площадь учетной делянки – 33,6 м2. За стандарт были приняты 2 сорта: ранний – Жуковский ранний и среднеранний – Волжанин.
Двухфакторный опыт закладывался на аллювиально-луговых почвах на общей площади 604,8 м2, в 4-х кратной повторности, размещение растений и густота посадки аналогична опыту 1. Площадь опытной делянки составляла 100,8 м2. Опыт заложен методом случайных блоков. Изучаемые объекты: два срока посадки: 1-ый срок посадки (I декада апреля), 2-ой срок посадки (II декада апреля); сорта – Кондор, Жуковский ранний, Удача, Импала, Ред Скарлетт, Розара. За контроль был взят сорт Кондор, районированный в Астраханской области.
Влияние местных удобрений на продуктивность и структуру урожая картофеля
Доля России в мировом производстве картофеля по посевным площадям и по валовому сбору составляет около 10%. Однако, по показателю средней урожайности (14 т/га). Россия значительно отстает даже от среднего мирового уровня (17 т/га), хотя расчетная потенциальная продуктивность большинства сортов превышает 50 т/га [16]. Основной актуальной проблемой, сдерживающей рост урожайности и производства картофеля – недостаточный объем сортового семенного материала для качественных сортообновлений и сортосмены.
В 2015 году в Государственном реестре РФ было зарегистрировано 396 сортов картофеля. Из них: 206 – отечественные, 70 – голландской, 60 – немецкой, 28 – белорусской, 8 – английской селекции. Но, при большом представленном разнообразии сортов картофеля российской селекции, удовлетворить запросы сельскохозяйственных производителей картофеля пока не удается, так как не все сорта обладают устойчивостью к биотическим и абиотическим факторам внешней среды.
Агроэкологическая оценка сортов картофеля в 2007-2009 годах Значение ГТК за апрель-май 2007-2009 года было выше нормы (Приложение А.5), что обеспечило высокую полевую всхожесть сортов картофеля весеннего срока посадки, как в условиях дельты Волги, так и в зоне подстепных ильменей. Полевая всхожесть колебалась по годам в пределах от 77,1% у контрольного сорта Жуковский ранний до 93,5% у сорта Удача (зона подстепных ильменей), соответственно в дельте Волги – от 73,2% (Матушка) до 95,2% (Ред Скарлетт). У остальных сортов полевая всхожесть была на уровне 90% (таблица 8). На летних посадках полевая всхожесть аналогичных сортов была ниже в среднем на 3-5%, по сравнению с весенним сроком посадки. Это связано с высокими температурами почвы и воздуха в период от посадки до всходов.
Анализируя прохождение фенофаз и межфазных периодов 2007-2009 года было установлено следующее: полные всходы на сортах картофеля появились на 20-23 сутки после посадки; фаза от бутонизации до цветения проходила в среднем у разных сортов в течение 8,8-12,5 суток (Приложение Б.1).
Фаза бутонизация раньше наступала у сортов Карлита, Жуковский ранний, Матушка, Колетте, Баритон. Другие сорта отставали по срокам наступления этой фазы развития на 3-7 суток. Цветение раньше наступило у растений сорта Карлита, Жуковский ранний, Матушка. Надвое суток позже зацвели растения сортов Утенок, Фабула и Удача.
Погодно-климатические условия 2007-2009 годов были благоприятные для картофеля весеннего срока посадки и способствовали тому, что продолжительность вегетационного периода по сортам не имела заметных колебаний и составляла от 54,6 суток (сорт Утенок) до 67,2 суток (сорта Баритон, Батя). По другим фенофазам развития за эти два года также не отмечалось значительных изменений (Приложение Б.1).
Период посадка-всходы на летнем сроке тех же сортов был заметно сокращен до 12,7-13,5 суток. Фаза цветения была короче от 9,3 суток у Жуковского раннего до 12,5 суток у сорта Голубизна. Однако продолжительность вегетационного периода у сортов картофеля летнего срока была лишь немного короче (на 2-4 суток), чем у аналогичных сортов весеннего срока (Приложение Б.1; Б.2).
Биометрические измерения, проведенные в фазу цветения, показали, что сорта отличались по высоте растений. Наиболее высокорослыми в среднем эа 2007-2009 год были растения у сортов весеннего срока посадки Лукьяновский (0,67-0,58-0,63 м), Импала (0,59-0,54-0,57), у остальных сортов высота растений была 0,41-0,55 м. Наименьшая высота растений (0,38-0,42-0,40 м) отмечалась у сорта Баритон (таблица 9). Наибольшее количество основных стеблей (5,4-5,2 шт./раст.) наблюдалось у сорта Колетте. Большую группу составили сорта с числом основных стеблей от 3,2-2,4 шт./растение. А меньше всего стеблей (1,3 шт./раст.) было у сорта Лукьяновский в 2008 году. Растения весеннего срока посадки 2007 года в условиях подстепных ильменей, кроме того, выделялись и хорошо развитой надземной массой. Наибольшую массу ботвы (915 г/растение) имели растения сорта Брянский деликатес, наименьшую (302 г/растение) – сорта Даренка, у остальных масса ботвы была в пределах 360-830 г/растение (таблица 10).
При анализе биометрических показателей картофеля весеннего срока посадки 2008 года отмечено заметное снижение всех показателей по сравнению с 2007 годом. Количество основных стеблей картофеля уменьшилось на 0,5-1,8 шт./растение, по массе ботвы снижение составило от 40 г, как например, у сорта Утенок, до 257 г на сорте Брянский деликатес. Особенно это было заметно по высоте растений, где разница доходила до 0,35 м, за исключением сортов Батя и Баритон, где наоборот, высота растений была немного больше, чем в 2007 году. Развитие надземной массы растений 2009 года проходило в более комфортных почвенно-климатических условия, так как в мае выпала двойная норма осадков, а температурный режим был ниже среднемноголетных, поэтому и биометрические показатели были выше 2008 года ( Приложение А.1, А.2).
Биометрические показатели растений летнего срока посадки в условиях подстепных ильменей отличались от весенних посадок меньшими цифровыми показателями. Связано это с тем, что вегетация сортов проходили под жестким прессингом высоких дневных температур, более низкой относительной влажности и при меньшем выпадении осадков в период бутонизации-цветения.
Фенологическими наблюдениями за развитием картофеля весеннего срока посадки в условиях дельты Волги установлено, что все 23 испытанных сорта проходили фазу полных всходов за 20,0-23,2 суток (Приложение Б.3). Наиболее короткой была фаза бутонизации от 4,5 до 6,8 суток. Фаза цветения длилась от 8,8 суток (сорта Колетте, Даренка) до 12,8 суток у сорта Голубизна. Вегетационный период у ранних сортов составил от 54,2 суток (сорт Погарский) до 55,2 суток (сорт Тимо); у среднеранних он составил в среднем от 64,2 суток (сорт Импала) до 67,8 (сорт Батя). Почвенно-климатические условия 2007-2009 года не вызывали существенных различий по прохождению фенофаз развития сортов картофеля весеннего срока посадки (Приложения Б.3).
Изучение влияния биопрепарата Агробацифит на урожайность и товарность картофеля
На летних посадках в зоне подстепных ильменей высокая урожайность сформировалась у сортов Баритон – 35,9 т/га, Карлита – 35,6 т/га, а также Удача и Погарский (31,2 т/га) превышающие контроль Жуковский ранний (24 т/га) в среднем на 7,2-11,9 т/га.
В дельте Волги (весенний срок посадки) из 23 исследуемых сортов более урожайными оказались те же сорта, что и в подстепных ильменях: Карлита – 35,7 т/га, Удача – 35,4 т/га, Ильинский – 31,6 т/га, Погарский – 30,9 т/га, Импала – 29,8 т/га, Колетте –27,6 т/га, где урожай выше, чем у контроля Жуковский ранний (26,5 т/га) на 1,1-9,2 т/га. На летнем сроке посадке наиболее продуктивными были сорта: Баритон – 34,2 т/га, Карлита – 30,8 т/га, Погарский – 29,2 т/га, Импала –28,8 т/га, Колетте – 28,6 т/га, Невский – 27,7 т/га, что на 3,7-10,2 т/га выше контроля (24,0 т/га). Урожайность остальных сортов в двух разных почвенно-климатических условиях была ниже контроля и колебалась в среднем в пределах от 21,0 до 28,0 т/га.
Огромное внимание при селекции картофеля уделяется созданию сортов с высокой потенциальной продуктивностью. При сортоиспытании отмечаются рекордные урожаи в 100,0 и более тонн с гектара, но при производственной проверке урожайность оказывается в 5-10 раз ниже, так как реализация потенциальной продуктивности зависит от условий возделывания и способности растений противостоять экологическим стрессам и обладать экологической пластичностью [13].
Под экологической пластичностью сорта понимается его биологическая возможность приспосабливаться к условиям среды [126].
Для анализа продуктивного и адаптивного потенциала сортов картофеля используется понятие «среднесортовая урожайность» по методике Л.А. Животкова.
Из испытаных нами 23 сортов в период с 2007 по 2009 гг. на двух сроках посадки в разных почвенно-климатических условиях только 9 сортов имели коэффициент адаптивности свыше 1. Из раннеспелых сортов наиболее адаптивными были сорта Карлита, Погарский, Ильинский, Удача, Фабула,
Импала, Баритон, Колетте, Невский, Голубизна. Контрольный сорт Жуковский ранний также проявил хорошую адаптивность только при весеннем сроке посадке; при летнем сроке, независимо от условий выращивания, его адаптивность была ниже единицы. На аллювиально-луговых почвах дельты Волги добавился еще сорт Брянский деликатес, где адаптивность была выше 1, а у остальных сортов коэффициент адаптивности не достигал единицы.
На основании полученных урожайных данных был проведен расчет коэффициента водопотребления (КВ), под которым понимается суммарный расход воды на формирование единицы товарной продукции [101]. Данные приведены в таблице 20.
Коэффициент водопотребления в опыте колебался по годам и зависел от полученного товарного урожая сортов. Соответственно, чем выше урожай, тем ниже коэффициент водопотребления и наоборот (таблица 20).
В условиях дельты Волги более экономно и эффективно за 2007-2009 гг., по сравнению с контрольным сортом Жуковский ранний, использовали воду сорта: Карлита, Удача, Ильинский, Погарский. Коэффициент водопотребления их составил в среднем: при весенних посадках –67,2; 67,6; 75,5; 77,3 м3/т при 81,4 м3/т в контроле, в летних посадках, соответственно, 100,7; 113,9; 117,2; 119,4 м3/т при уровне его в контроле 138,6 м3/т.
В условиях подстепных ильменей коэффициент водопотребления был выше у всех сортов, по сравнению с дельтой Волги. У контрольного сорта Жуковский ранний в весенних посадках он составил (94,3-113,2 м3/т), а существенно ниже коэффициента отмечен на сортах Карлита (74,1-88,2 м3/т), Погарский (86,3-92,3 м3/т), Ильинский (96,6 м3/т) и Удача (104,7 м3/т).
При летнем сроке коэффициент водопотребления сортов картофеля возрос в среднем до 50 и более м3/т. Зависило это от более длительного вегетационного периода и, соответственно, возросшего количества поливов. Низкий коэффициент водопотребления отмечен также у сорта Карлита (120,9 м3/т). Удача и Погарский воду потребляли одинаково (КВ-138,2 м3/т). У сорта Голубизна он составил 143,4 м3/т, а у контрольного сорта Жуковский ранний был на уровне 178,5 м3/т. Большинство сортов при летней посадке в условиях подстепных ильменей на формирование единицы товарной продукции расходовали воды больше, чем стандарт, в пределах 200 м3/т. Таблица 20 – Коэффициент водопотребления различных сортов картофеля, м3/т
Ученые Татарского НИИ сельского хозяйства установили следующие закономерности: сорт имеет определенную стабильность в формировании структуры урожая в процессе его накопления. При нарастании продуктивности происходит увеличение клубней крупной фракции за счет снижения фракции более мелких клубней. Рост крупной фракции клубней начинается с определенного уровня продуктивности и в зависимости от количества заложенных клубней. Посадка, превышающая оптимальную густоту стояния, тормозит рост растений, увеличивает долю мелких клубней и сниженает долю крупных клубней [265].
Важный показатель картофеля – его урожайность и товарность. Наибольшей товарностью выделилось большинство сортов весенней посадки в условиях подстепных ильменей. К ним относятся Карлита (95,4%), Удача (95,2%), Лукьяновский (94,4%), Импала (94,1%), контроль Жуковский ранний (93,6%). Низкая товарность на этом сроке посадке (60,6%) наблюдалась только у сорта Теща.
При летних посадках по этому показателю выделилась группа сортов: Голубизна (93%), Колетте (97,2%), Даренка (91,6%). Наименьшую товарность (70,4%) в среднем за два года показал сорт Лукьяновский (таблица 21).
Количество клубней картофеля в кусте зависило, как от особенностей сорта, так и срока посадки. Максимальное количество клубней на весеннем сроке посадки отмечалось у Колетте – 14,6 шт./куст. У большинства сортов этот показатель был в среднем на уровне от 7 до 11 шт./куст. Минимум (5,2 шт./куст) отмечен у сорта Теща. При летней посадке максимум клубней (12 шт./куст) отмечен у сорта Матушка. Среднее количество клубней у большинства сортов этого срока посадки было меньше весеннего и колебалось в пределах от 6 до 8 шт./куст. Минимум (4 шт./куст) имел сорт Невский. По такому важному показателю для столовых сортов, как крупноплодность, на весенних посадках выделились три сорта: Карлита (54,8%), Наследник (51,7%), Удача (39,8%). У оставшихся сортов выход крупных клубней составил в среднем от 10 до 28%.