Агробиология продуктивности картофеля

Н.В.Крашенинник, канд. биол. наук, технолог «АПХ груп Рус», тел. 8-916-236-41-90.

Среди основных продовольственных культур картофель занимает четвертое место в мире после пшеницы, риса и кукурузы. В силу своей значимости данная культура довольно досконально изучена научными учреждениями, и полученные экспериментальные данные с положительным эффектом используются в производстве на всех этапах выращивания картофеля.

Подготовка поля. Наиболее эффективным приемом повышения урожайности картофеля, с точки зрения соотношения инвестиций и отдачи, является соблюдение севооборотов. Возврат картофеля не менее через четыре года и чередование культур позволяет с минимальными затратами существенно уменьшить инфекционную нагрузку по болезням и вредителям, более низкими дозами гербицидов избавится от злостных сорняков и оптимизировать использование внесенных минеральных удобрений.

Гербициды глифосатной группы избавляют поля от многолетних сорняков при условии, что они будут использованы в соответствующие фазы сорняков (для злаковых при высоте растения не ниже 15 см и двудольных розетка не меньше 15см). Обработку необходимо закончить за месяц до снижения ночной температуры ниже 6­0С.

Вспашка в течение многих лет на одну и туже глубину привела к формированию устойчивой плужной подошвы. Как видно из рисунков обработки почвы во влажном и, тем более, переувлажненном состоянии тяжеловесной техникой, особенно с узкими шинами, приводят к уплотнению почвы на глубину порядка 0,5м. Через этот плотный горизонт почвы могут пройти корни только таких культур как люцерна, подсолнечник и кукуруза. Для создания оптимального водно-воздушного режима на полях под картофель необходимо один раз в пять лет проводить обработку чизелем на глубину 0,5-0,8м, лучше в перпендикулярном направлении. Слабая корневая система картофеля не в состоянии пробить сформировавшийся плотный слой почвы, а при его разрушении доходит до нижних горизонтов и использует накопленную там влагу. На обработанных чизелем полях весной вода быстрее уходит в нижние горизонты, что способствует быстрому созреванию почвы, накоплению влаги и снижению ее потерь от поверхностного стока. При дождливой осени также меньше проблем при уборке, так как вода быстрее уходит в глубину почвы.

При наличии возможности выбора поля под картофель предпочтение необходимо отдавать участкам со спокойным рельефом, так как на уклонах происходит сползание техники. Это приводит к недобору урожая, особенно при формировании гребней, так как на уклонах более 10% сложно удержать гребнеобразователь по центру гребня и посаженные клубни попадают под зубья фрезы. Установленные на сажалке «Крамер» и у гребнеобразователя «Базельер» (см. фото) щелеватели существенно уменьшают данную проблему. Также имеющиеся в почве комки при работе гребнеобразователя сдвигают клубни под зубья, особенно при выращивании раннего картофеля. Для получения раннего урожая приходится обрабатывать почву рано, зачастую переувлажненную, что приводит к формированию комков после подсыхания почвы. В данной ситуации лучше нарезать гребни осенью и весной посадку проводить сразу в гребни, так как в них, после промерзания и оттаивания почвы, комки отсутствуют. На сажалке «Крамер» имеется опция для посадки на гребнях. При обработке почвы весной глубина обработки должна быть 15см, так как для качественной работы комбайна необходимо, чтобы под маточным клубнем было 10см рыхлой почвы. Для сохранения капиллярной системы, обеспечивающей постоянный подток влаги к клубням, углублять обработку не следует.

Минеральное питание. Для получения здоровых растений, способных противостоять неблагоприятным условиям среды и патогенам, необходимо обеспечить их сбалансированным питанием. Азот регулирует рост вегетативной массы и, как следствие, определяет уровень урожайности. При его недостатке ботва отмирает до уборки и при избытке ботва мощная и долго продолжает рост. Это тоже проблема, так как картофель начинает закладывать клубни только после прекращения роста ботвы. Данные факторы сокращают период роста клубней и, естественно, урожайность. Азот характеризуется высокой подвижностью и при внесении осенью вымывается в нижние горизонты. Вносить его нужно в весенне-летний период, исключением являются поля после зерновых, на которых необходимо для ускорения утилизации соломы вносить азот осенью из расчета N10 на 3 т соломы. Вносить азот при посадке не следует, так как отсутствует разница по эффективности использования данного элемента при внесении в рядки или вразброс перед гребнеобразованием с последующей заделкой в гребень. Тем более что внесение азота при посадке задерживает посадку (подвоз и загрузка удобрений, забивание тукопроводов и т.д.) и может вызвать ожог ростков картофеля при близком расположении удобрения к клубням. От половины до трех-четвертых расчетного объема азота вносят перед гребнеобразованием и остальное количество некорневыми подкормками через системы полива или опрыскивателем. Лучше еженедельно с учетом результатов листовой диагностики. Оптимальный вариант по оценке потребности растения получают при анализе четвертого черешка от верха с двух продуктивных стеблей, один из которых с цветоносом. Фосфор активизирует рост корневой системы и определяет количество клубней. Калий способствует удерживанию влаги, чем определяет устойчивость растений к засухе и сохранность при хранении. Данные элементы характеризуются малоподвижностью, и размещаться они должны в глубине в зоне корней, т.е. запаханы, а не над маточным клубнем при весеннем внесении. Тем более что они могут быть доступны растениям, только находясь в постоянно влажном слое почвы. Так называемые мезоэлементы кальций, магний и сера также необходимо вносить в полном объеме. Кальций укрепляет клеточные стенки, что повышает устойчивость растений к стрессовым ситуациям, и вносят его осенью или подкормками. Магний увеличивает интенсивность фотосинтеза, обладает такой же подвижностью, как и азот и вносят его только в виде подкормок. Сера, входя в состав аминокислот и витаминов, влияет на качество клубней, также вносят в виде подкормок. Установлено что одна тонна картофеля выносит, в среднем, по д.в. N5,4; P2O5 2,0; К­2О 10,5; CaO3,5; MgO1,5 кг.

Семеноводство. Общеизвестно значение качества семян в урожайности культур, особенно для вегетативно размножаемых. В данном случае имеет значение не только какая репродукция используется для выращивания столового картофеля, (посадка ниже второй репродукции резко снижает продуктивность при одинаковых условиях выращивания) но и география семеноводства. Картофель в условиях высоких температур формирует физиологически «старые» клубни, которые характеризуются плохой сохранностью и низкой полевой всхожестью. Определяющими факторами, в данном случае, являются температура и насекомые как переносчики вирусов. Количество особей тли на посадках картофеля уменьшается при выращивании рапса вокруг картофельных полей, так как желтый цвет привлекает насекомых. Выращенная в южных регионах вторая репродукция имеет степень зараженности вирусами 45% и третья 100%. Северные партии картофеля имеют зараженность вирусом - вторая репродукция 20%, третья 37% и четвертая 55%. Также при выращивании семенного картофеля в южных условиях необходимо учитывать, что короткий день и высокие температуры уменьшают период покоя клубней и количество продуктивных стеблей Картофель, выращенный в условиях длинного дня северного лета, характеризуется более длительным периодом покоя клубней. С учетом того фактора, что недозрелые клубни набирают меньшую сумму температур и, в этой связи, меньше прорастают при хранении сроки посадки семенных участков необходимо сдвигать в сторону уменьшения длины вегетационного периода. Также нельзя запаздывать с уборкой таких участков, так как чем меньше клубень находиться в почве, тем меньше уровень зараженности болезнями. Семенные участки должны быть удалены не менее 1км от полей со столовым картофелем и участков индивидуального сектора. Для снижения инфекционной нагрузки и, естественно, дозы пестицидов лучше использовать поля после пара, на которых заболеваемость картофеля в 3-4 раза ниже. Более эффективно использование полей после сидерального пара с посевом бобовых или, особенно, горчицы, в растительных остатков которой образуются биологически активные вещества, токсичные для почвенных патогенов. Также на семеноводческих участках необходимо оставлять технологические проходы для проезда опрыскивателя, так как растения вдоль колеи, по причине механических повреждений, инфицированы в большей степени и при последующих обработках способствуют распространению инфекции. При фитопрочистках на эти проходы выносят больные растения.

Хранение. К хранилищам для семенного картофеля предъявляются повышенные требования по санитарии и климат контролю. Необходима тщательная дезинфекция хранилищ и складского оборудования, особенно, при наличии такой опасной болезни как бактериальная кольцевая гниль (в ряде стран это карантинный объект). Споры этого возбудителя сохраняются в хранилище 3-5 лет. Источником заражения серебристой паршой могут быть зараженные клубни или когда здоровые клубни хранят в инфицированном этой болезней хранилище. Споры парши способны сохранять жизнеспособность в хранилище до нового урожая, в зимний период в поле они погибают. Современные комбайны способны при уборке максимально снизить механические повреждения клубней, так как при падении с высоты 1м интенсивность дыхания возрастает на 30-50% и такие опции как устройство по автоматическому контролю высоты падения клубней актуальны. Однако повреждения клубней при уборке продолжают иметь место, что существенно снижает их сохранность, особенно, при отсутствии в технологии хранения лечебного периода клубней. По этой причине происходит потеря веса из-за интенсивного испарения влаги с открытых участков клубня и снижается сохранность, так как патогены быстро заселяют и размножаются на этих увлажненных местах. Перед началом лечебного периода картофель необходимо высушить, так как если клубень в течение 24 часов был покрыт капельно-пленочной влагой, он сгнивает при хранении по причине отмирания клеток из-за отсутствия кислорода. В этот период картофель необходимо вентилировать постоянно до полного высыхания. Сушка происходит при условии, когда температура воздуха ниже температуры картофеля и за счет разницы по относительной влажности воздуха влага удаляется с поверхности клубней. Картофель считается сухим, когда на глубине 30см на поверхности клубня образуется пылевидная фракция. Оптимальная температура для опробковения повреждений на клубне за короткий период (порядка 5- 8 дней) 220С, но эта температура также оптимальная для развития патогенов. В этой связи лучше удлинить лечебный период (20 дней), но использовать температуру в пределах 150 С. При большом проценте клубней, поврежденных болезнями, будет оправдано использование 100С и длине периода 35 дней. Для создания необходимой температуры необходимо использовать теплоносители. При повышении температуры клубней температура воздуха на выходе теплоносителя не должна превышать температуру клубней более чем на 1,50С, так как теплый воздух, попадая на холодные клубни, конденсирует на их поверхности влагу. Для успешного прохождения лечения клубней необходимо поддерживать относительную влажность воздуха 95% и обеспечивать кислородом, регулярно включая забор наружного воздуха. После завершения лечебного периода картофель необходимо вывести на режим хранения, постепенно его охлаждая, не более чем на 10С в сутки. Оптимальная температура хранения семенного картофеля 1,1-4,40С. Такой разброс по температуре позволяет подобрать оптимальную для сохранения периода покоя клубней в зависимости, какую сумму температур клубни уже набрали при выращивании. На рисунке видно, что температура хранения определяет, в какой фазе развития клубень подойдет к посадке – ни одного продуктивного стебля (низкая температура), 3-5 стеблей (оптимальная), или изросшие клубни с многочисленными мелкими стеблями или, даже, клубеньками на маточном клубне (высокая). Последний тип клубней нельзя использовать для посадки. Необходимый режим хранения можно подобрать только при условии константности режима хранения, так как клубни пробуждаются быстрее при изменяющейся температуре от 20С до 200С, чем при постоянной 200С.

Подготовка клубней к посадке. За 10-14 дней до посадки клубни необходимо прогреть, подняв их температуру до 14-150С, чтобы увеличить количество продуктивных стеблей. Разница между температурой клубня и воздуха не должна превышать 1,50С. Извечная проблема – когда начинать повышение температуры в хранилище, так как пробудившиеся почки остановить в росте невозможно. Снижение температуры в хранилище в какой-то степени сдерживает рост и это тоже необходимый прием подготовки клубней, так как температура клубней и почвы при посадке должны совпадать. Посадка холодных клубней в теплую почву или наоборот способствует образованию конденсата, а несвязанная влага на поверхности клубня способствует развитию патогенов. Размер семенного клубня особой роли не играет, так как количество продуктивных стеблей на гектаре будет, практически, одинаково при посадке мелкими или крупными клубнями. Естественно, мелких клубней по количеству будет посажено больше, но не только нормой посадки на гектар отличаются между собой разного размера клубни.

мелкий клубень	крупный клубень
- больше побегов на 1 кг клубней	- меньше побегов на 1 кг клубней
- сложно иметь большую плотность побегов	- нет проблем иметь большую плотность побегов
- дает поздние всходы	- дает ранние всходы
- плохие всходы при неблагоприятных условиях	- хорошие всходы при неблагоприятных условиях
- плохое восстановление при повреждении	- хорошее восстановление при повреждении
- равномерное распределение стеблей по площади	- неравномерное распределение стеблей по площади

При посадке крупный клубень дает, как правило, много мелких, так как крупный клубень дает много стеблей и завязывает много клубней на единицу площади. При недостатке питания и влаги они могут не достичь товарного размера.

Перед посадкой клубни необходимо обработать против болезней и вредителей. Это можно сделать двумя вариантами – в хранилище или при посадке. Качество обработки в хранилище выше, особенно при наличии транспортеров с вращением клубней. Этот вариант имеет преимущество, что сажалка не останавливается для заправки водой и химикатами, но для ее бесперебойной работы необходимо иметь запас обработанных клубней. При остановке сажалки (погода, поломка) могут возникнуть проблемы для этих клубней из-за наличия на их поверхности несвязанной влаги. При обработке в поле не вся поверхность клубня обрабатывается, да и простои в работе для заправки водой и пестицидами имеют место.

Норма посадки для сорта и зоны выращивания категория индивидуальная, но имеются и общие закономерности. При загущении картофель созревает раньше, так как растения, использовав доступное питание и влагу, прекращают рост ботвы и начинают закладку клубней. При дефиците одного из элементов роста норму необходимо рассчитывать исходя из количества данного фактора. Определение нормы посадки по весу всегда связано с меньшими или большими ошибками. В зависимости от размера фракций будет разное количество клубней в тонне семенного материала. Сажать по количеству клубней на гектар тоже неправильно, так как если это крупные клубни то их нужно сажать меньше, а мелких больше. Норму посадки необходимо рассчитывать по количеству продуктивных стеблей. Так, например, необходимо посадить 15 стеблей на погонный метр и если крупный клубень дает 5 стеблей, а мелкий 3, то крупных необходимо 3, а мелких 5 клубней. Два одинаковых по весу клубня могут дать разное количество продуктивных стеблей в зависимости от условий выращивания и хранения. Выращенный при высокой температуре и коротком дне клубень всегда даст меньшее количество стеблей, чем при умеренной и длинном дне. При несоблюдении режима хранения клубни из южных регионов могут быть непригодными для посадки. Норма посадки по стеблям составляет, в среднем, для столового картофеля порядка 175 тысяч и семенного 300 тысяч продуктивных стеблей на гектар, что составляет 13 стеблей и 22 стебля на погонный метр соответственно. В Голландии столовый высаживают с плотностью 15-20 и семенной 30 стеблей на м2. Для определения количества стеблей по методике оценки качества семенного картофеля отбирают пробы, и клубни помещают в темное помещение с температурой 15-240С. На норму посадки также влияет особенность сорта – при генетически определенной способности формировать небольшое количество крупных клубней норму для этого сорта необходимо увеличивать.

Посадка. Начало посадки определяется состоянием почвы – температурой и влажностью. Температура должна быть 10-120С, что способствует быстрым всходам и не создает благоприятных условий для развития патогенов. Посадка в сырую почву, холодную или теплую, способствует развитию болезней, тем более что имеется достаточно инфекции, как на клубне, так и в почве. По этой причине, при дефиците влаги на легких почвах, полить лучше до посадки, чем после. Глубина посадки также зависит от температуры и влажности почвы. При сухой и жаркой весне сажать надо глубже для надежного обеспечения клубня влагой, а при сырой и холодной весне мельче – чем быстрее клубень прогреется и взойдет, тем меньше будут повреждения болезнями, особенно, ризоктонией. Прямолинейность рядов при посадке существенно снижает количество поврежденных клубней при гребнеобразовании и растений при проходах опрыскивателя, особенно, прицепного.

Формирование гребней. Перед гребнеобразователем необходимо внести, исходя из запланированной урожайности, расчетные дозы азотных, кальциевых и магниевых удобрений. Начало работы зависит от почвено - климатических условий. При нормальных условиях по влажности и температуре начинать формирование гребня следует, когда росток на клубне имеет длину 2-3см и уже различимы зачатки листьев. Начинать работу раньше (если имеется достаточно техники на посаженную площадь) не следует, так как гребень снизит скорость прогревания клубней и задержит появление всходов. Задерживаться с нарезанием гребней тоже не следует, так как уже начнет формироваться корневая система и при работе гребнеобразователя, практически всегда, происходит сдвиг клубней и обрыв корней. При жаркой и сухой погоде необходимо начинать работу практически сразу после посадки, так как вокруг клубня постоянно должна быть влажная почва. При холодной и сырой весне необходимо дождаться появления всходов, так как дополнительный холодный слой почвы над клубнем существенно задержит его прогревание и прорастание. Формирование гребней при всходах до 10см существенного отрицательного эффект на развитие картофеля не оказывает. При отсутствии мощного трактора, способного сформировать гребень с периметром 90см за один проход, вторичное нарезание гребней лучше не делать, так как точно вписаться в первый проход трактора, особенно, на уклонах не возможно и происходит обрыв корней. Для их восстановления потребуется порядка 10 дней. В данном случае меньший ущерб дает заглубленная посадка.

Химические обработки. С фазы всходов необходимо начинать все рекомендованные обработки с учетом, что применение средств защиты должно иметь профилактический характер. Использование системных препаратов дает больший эффект в период активного роста культуры. Обработку контактными проводить при малом габитусе растений или при ликвидации болезней. После дождя или полива повторить, но одним препаратом не более двух раз подряд. Если все же произошло поражение фитофторой полив необходимо прекратить. Все гербицидные обработки необходимо проводить в фазу семядолей, максимум два листа, у сорняков. Последующие фазы сорняков требуют значительного увеличения доз гербицидов, что отрицательно сказывается на культуру. Необходимо так же учитывать, что имеются сорняки, которые можно убрать только в фазу семядолей и при формировании первого листа они практически невосприимчивы к гербицидам. Для нашей зоны это амброзия, канатник, щирица жминдовидная и редька дикая. Для повышения эффективности обработок опрыскивание проводить в вечернее и ночное время.

Водно-воздушный режим. Потребность в воде растений зависит от фазы их развития – от нескольких кубометров в сутки при всходах до 120 при формировании клубней в южных регионах. При максимальном потреблении воды за сутки происходит четырех кратный водосмен в растении. При отсутствии воды растение завядает через 12 минут, но больше отрицательных последствий при избытке влаги. Вода вытесняет воздух из зоны корней, что вызывает отмирание корневых волосков. При возобновлении водопотребления через эти повреждения с водой проникают почвенные патогены, наиболее опасные из которых фузарии. При избытке воды вокруг клубня образуется микроскопическая пленка влаги, которая не дает СО2 улетучиваться и препятствует проникновению кислорода. При отсутствии кислорода отмирают клетки и начинается их гниение. Чечевички и устьица увеличиваются, что способствует проникновению инфекции. Полив в период между посадкой и всходами имеет только отрицательные последствия, так как он способствует развитию болезней на клубнях. Отсутствие полива в последующий период роста отрицательного влияния на развитие культуры не оказывает, скорее наоборот - только способствует росту корневой системы, которая постоянно ищет воду. При избытке влаги корни не растут, и происходит усиленный рост ботвы. Такое несоответствие надземной и подземной частей приводит к угнетению растения при недостатке воды. Контроль уровня влаги в почве и возможные поливы начинают перед закладкой клубней. Основные составляющие влагообеспечения – запасы в почве, осадки и полив. Объем запасной воды от осадков и полива зависит от механического состава почвы и проницаемости почвы. Также при наличии плужной подошвы и уплотненного слоя от прохода техники возрастает поверхностный сток. Для профилактики от болезней влагоемкость почвы поддерживать на уровне 60%, но такое состояние почвы способствует развитию парши, поэтому лучше в пределах 70-75%. При закладке клубней (у многих сортов эта фаза совпадает с цветением) 80-90% от полной влагоемкости и при их росте максимально регулярное водообеспечение с ежедневной коррекцией нормы полива. Регулярность полива в большей степени влияет на качестве клубней, чем на продуктивность.

Десикация. За 10-14 дней до уборки и 7-10 дней от последней обработки против фитофторы ботву картофеля вместе с остатками сорняков необходимо сжигать реглоном. При сырой осени оправдано сжигать и удалять ботву раньше для подсыхания почвы. При уборке ранних сортов применять реглон не следует, так как опробковение кожуры не происходит, и отсутствие тени вызывает подвядание клубней. Также на поливных участках формируются комки, которые существенно повреждают кожуру клубней при уборке. Использовать баковую смесь реглона с фунгицидом, так как необходимо максимально снизить инфекционную нагрузку по фитофторе. Пораженные клубни быстро прорастают при хранении. Рекомендованная доза реглона явно завышена, так как при использовании данного десиканта нормой более 1л у столонной части клубня может образоваться кольцо от поражения сосудов, что снижает товарность. Также это может быть причиной сухой гнили при хранении. Обработку лучше делать в два приема – от первой обработки происходит разваливание куста и второй сжигание стеблей. При мощной ботве можно добавлять N5.

Уборка. При сухой осени и наличии возможности перед уборкой полить для уменьшения количества комков. При температуре почвы ниже 70С возрастают механические повреждения клубней и выше 200С увеличиваются потери от бактериальных гнилей, особенно, от черной ножки. При всех циклах уборки максимально снижать высоту падения клубней (не более 30см), так как это увеличивает не только их механические повреждения, но и интенсивность дыхания, что существенно снижает вес и товарность клубней. При переувлажненных условиях уборки, когда затруднена сепарация почвы, необходимо использовать опцию аксиальные ролики. Эти обрезиненные со спиралевидными ребрами ролики, при вращении навстречу друг к другу, из поступающего потока переувлажненной почвы и картофеля, выдавливают почву. Из-за малого зазора между роликами клубни остаются на поверхности и уходят на дальнейшую очистку. Часть маточных клубней также удаляется с почвой.

Список рисунков.
1. Уплотнение почвы в зависимости от ее влажности.
Глубина колеи 0см, 2,5-3,5см, 7,5см. (1 дюйм 2.54см)
Глубина от поверхности почвы. Пахотный горизонт. Зона уплотнения. Влажность почвы – сухая, влажная, переувлажненная.
2. Уплотнение почвы от размера шин.
Удельное давление на почву (3,0-1,5-0,75 бар); глубина уплотнения (см); глубина колеи (8-5,5-2,0см)
3. Щелеватель на сажалке «Крамер»
4. Копир щелевателя на гребнеобразователе «Базельер»
5. Влияние суммарных температур выращивания и хранения на фазы клубня. (1-2 клубень – низкая, 3-4 – оптимальная, 5-6 – высокая).