Развитие и формирование продуктивности картофеля сортов Камчатской селекции в зависимости от технологии возделывания

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В статье представлены результаты изучения влияния различных приемов посадки и ухода за картофелем камчатской селекции на показатели развития растений, фотосинтез, формирование продуктивности и урожайности для усовершенствования существующей технологии. Наибольшая ассимиляционная поверхность листьев сформировалась в фазе цветения, при посадке с прикатыванием и без прикатывания почвы и последующим гребнеобразованием, увеличение, по сравнению с контролем, составило в среднем по сортам: Фреско – 7,9 тыс. м2/га (17,6%), Гейзер – 4,5 (10,0), Вулкан – 3,2 тыс. м2/га (8,6%). Эта же закономерность наблюдается в период массовых всходов: Фреско – 4,5 тыс. м2/га (37,5%), Гейзер – 2,5 (20,8), Вулкан – 2,5 тыс. м2/га (23,8%). В варианте посадки с прикатыванием почвы и гребнеобразованием при уходе чистая продуктивность фотосинтеза выросла в среднем на 16,9% в зависимости от сорта, фотосинтетический потенциал сорта Фреско – 22,2, Гейзер – 15,3, Вулкан – 13,3%, сухая биомасса – 7,5 т/га (40,9%), 7,1 (32,6), 6,5 т/га (36,7%) соответственно. От формирования листовой поверхности зависит будущий урожай, в вариантах с прикатыванием почвы и гребнеобразованием при уходе за растениями урожайность стабильно повышалась в среднем за три года на 3,4–4,1 т/га (11,6–13,7%), по сравнению с существующей технологией.

Полный текст

Картофелеводство – одна из важнейших отраслей сельского хозяйства Камчатского края. Вопросами совершенствования технологии возделывания картофеля занимаются во всех регионах России, это связано с почвенно-климатическими условиями, внедрением новых сортов интенсивного типа, производством новой техники, использованием современных удобрений, новых препаратов для защиты растений от болезней и вредителей. [1, 4, 6–9]

Камчатский край относится к зоне экстремального земледелия. В современных условиях для повышения продуктивности культуры актуально разрабатывать высокоэффективные приемы зональной технологии возделывания с внедрением новых сортов картофеля отечественной селекции.

Цель работы – изучить влияние различных приемов посадки и ухода за картофелем камчатской селекции на показатели развития растений, фотосинтез, формирование продуктивности и урожайности для усовершенствования существующей технологии.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Эксперименты проводили в 2021–2023 годах на полях, расположенных в почвенно-климатической зоне Елизовского района Камчатского края. Объект исследований – новые сорта картофеля камчатской селекции Вулкан и Гейзер, предмет – технологические приемы посадки и ухода за растениями.

Почва опытного участка охристо-вулканическая, легкая по гранулометрическому составу. Содержание в пахотном горизонте (0…20 см) гумуса – 6,6% (по Тюрину), подвижного фосфора – 60,0…81,0, обменного калия – 87,5…110,0 (по Кирсанову), нитратного азота – 19,5…28,8, аммонийного – 7,0…9,0 мг/кг сухой почвы (с помощью реактива Лунге Грисса и Несслера). Гидролитическая кислотность – 4,82 (по Каппену).

Обработка почвы перед посадкой: дискование зяби БДУ-2,1, культивация КПС-4 в два следа. Минеральные удобрения (N40P104K104) вносили вразброс МХ-1200. Посадку проводили в I декаде июня картофелесажалкой с прикатыванием почвы и без, высаживали 45 тыс. шт./га, массой по 50…60 г. В фазе массовых всходов осуществляли подкормку минеральным удобрением N90Р80. Уход за растениями: междурядная обработка (рыхление или гребнеобразование) в период массовых всходов, окучивание до смыкания ботвы по схеме опыта. Против сорняков применяли гербицид Глибест-540 (2 л/га) до всходов и Зенкор-500 г/га по всходам (опрыскиватель ОМП-601,1). Чтобы защитить картофель от фитофтороза проводили четыре обработки фунгицидами контактно-системного действия (Танос – 0,6 кг/га, Ридомил Голд МЦ – 2,5, Браво – 2,0, Танос – 0,6 кг/га). Для десикации ботвы использовали Реглон-форте – 2,0 л/га за 14 дн. до уборки урожая. Картофель убирали комбайном ТРН – 7У-1.

Контроль – общепринятая технология возделывания картофеля для Камчатского края. [7] Опыт полевой, двухфакторный. Площадь делянки – 200 м2, размещение систематическое, повторность трехкратная. Применяли различные комбинации обработок (табл. 1).

 

Таблица 1. Влияние способов посадки и ухода на ассимиляционную поверхность листьев растений картофеля

Вариант

Площадь листьев в фазе цветения, тыс. м2 /га

Фотосинтетический потенциал посева (ФП), тыс. м2 сут./га

Чистая продуктивность фотосинтеза посева (ЧПФ)

г/м2 сут.

Сухая биомасса посева, т/га

Фреско – стандарт

Посадка без прикатывания почвы. Уход – рыхление и окучивание (контроль)

45,0

1623,5

11,3

18,3

Посадка без прикатывания почвы. Уход – гребнеобразование

52,2

1972,2

12,0

23,6

Посадка с прикатыванием почвы. Уход – рыхление и окучивание

50,9

1798,3

12,5

22,5

Посадка с прикатыванием почвы. Уход – гребнеобразование

53,6

1983,6

13,0

25,8

Гейзер

Посадка без прикатывания почвы. Уход – рыхление и окучивание (контроль)

45,4

1635,9

13,3

21,8

Посадка без прикатывания почвы. Уход – гребнеобразование

48,6

1789,8

13,9

24,9

Посадка с прикатыванием почвы. Уход – рыхление и окучивание

46,8

1732,8

14,0

24,3

Посадка с прикатыванием почвы. Уход – гребнеобразование

51,3

1886,7

15,3

28,9

Вулкан

Посадка без прикатывания почвы. Уход – рыхление и окучивание (контроль)

37,4

1368,0

12,9

17,7

Посадка без прикатывания почвы. Уход – гребнеобразование

40,1

1504,8

15,4

23,2

Посадка с прикатыванием почвы. Уход – рыхление и окучивание

39,2

1567,5

14,9

23,3

Посадка с прикатыванием почвы. Уход – гребнеобразование

41,0

1550,4

15,6

24,2

 

Учеты и наблюдения осуществляли по методикам исследований картофеля ВНИИКХ, проведения агротехнических опытов, учетов, наблюдений и анализов на картофеле. [5] Результаты исследований статистически обрабатывали методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову. [2]

Периоды вегетации растений характеризовались относительно благоприятными метеорологическими условиями. Температурный режим вегетационного периода 2021, 2022 и 2023 годов был выше среднемноголетнего. В 2021 году переход среднесуточных температур воздуха через 5°С в сторону повышения произошел 12 мая, 2022 – 7 мая, 2023 – 13 мая, что на 13, 18 и 12 дн. раньше, по сравнению со средней многолетней датой (25 мая), через 10°С – 9, 12 и 8 июня, на 16, 13 и 17 дн. раньше обычного (25 июня) соответственно. Осадков в июне 2021 и 2022 года выпало 52,9 и 27,0% нормы. Период посадки картофеля 2023 года был дождливым – в I декаде июня осадков выпало 336,3% нормы, за месяц – 167,7%, в I декаде июля – 227,4%. За июль 2021, 2022 и 2023 годов выпало осадков 76,0, 53,0 и 82,9% среднемноголетнего значения соответственно, в августе и сентябре 2021 – 18,9 и 46,3 мм (18,5 и 46,3% нормы), 2022 – на 55,1 и 35,6% больше среднемноголетних данных, 2023 – в августе 78,3% нормы, сентябре – на 60,4% выше нормы.

Сумма активных температур более 10°С за вегетацию составила в 2021 году – 1297,5°С, 2022 – 1377,0, 2023 – 1523,0°С и была выше средней многолетней (1092°С) на 205,5, 285,0, 431,0°С соответственно.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Взаимосвязь растений в агроценозе носит непостоянный характер и зависит от многих факторов. Главная задача для получения высоких урожаев картофеля – создание оптимальных условий выращивания, при которых максимально раскрываются потенциальные возможности фотосинтетической деятельности растений. Листовая поверхность играет важную роль в процессе фотосинтеза, в результате которого идет образование органического вещества, его метаболизация и эвакуация в органы запаса. [3] Формирование ассимиляционной поверхности и интенсивность фотосинтеза в наших исследованиях во многом зависит от сорта, срока проведения учета и технологических приемов возделывания.

Наибольшая ассимиляционная поверхность листьев сформировалась в фазе цветения – 45,0…53,6 тыс. м2/ га у сорта Фреско, 45,4…51,3 Гейзер, 37,4…41,0 – Вулкан в зависимости от изучаемых приемов и была выше, чем во время массовых всходов у сорта Фреско в 3,1…4,2 раза, Гейзер – 3,4…3,8, Вулкан – 3,1…3,6 раза (табл. 1).

Положительный результат получен при посадке картофеля с прикатыванием почвы и без, последующим гребнеобразованием (второй и четвертый варианты), ассимиляционная поверхность листьев в период цветения была выше контрольного варианта в среднем у сортов: Фреско – на 7,9 тыс. м2/га (17,6%), Гейзер – 4,5 (10,0), Вулкан – 3,2 тыс. м2/га (8,6%). Эту же закономерность наблюдали при учете в период массовых всходов, увеличение к контролю составило у Фреско 4,5 тыс. м2/га (37,5%), Гейзер – 2,5 (20,8), Вулкан – 2,5 тыс. м2/га (23,8%).

Максимальная площадь листовой поверхности в период цветения получена в четвертом варианте (посадка с прикатыванием почвы, гребнеобразование при уходе) и увеличилась к контролю у сортов: Фреско – на 8,6 тыс. м2/га (19,1%), Гейзер – 5,9 (13,0), Вулкан – 3,6 тыс. м2/га (9,6%). Площадь листовой поверхности у сорта Фреско была больше, чем у Гейзера и Вулкана на 2,3 и 12,6 тыс. м2/га соответственно (рис. 1).

 

Рис. 1. Влияние способов посадки и ухода за картофелем на ассимиляционную поверхность листьев, тыс. м2/га в фазе цветения.

 

В этом же варианте фотосинтетический потенциал посева увеличился к контролю у сорта Фреско на 360,1 тыс. м2 сут./га, Гейзер – 250,8, Вулкан – 182,4 тыс. м2сут./га, чистая продуктивность фотосинтеза – 1,7 г/м2 сут. (15,0%), 2,0 (15,0), 2,7 г/м2 сут. (20,9%), накопление сухой биомассы – 7,5 т/га (40,9%), 7,1 (32,6), 6,5 т/га (36,7%) соответственно.

Рост растений и биологическая продуктивность картофеля – результат фотосинтетической деятельности. По трем копкам масса клубней на куст и биологическая урожайность (%) увеличились к контролю во втором и четвертом вариантах в среднем по сортам: Фреско, первая – 63,3 г/куст (20,1%), вторая – 111,2 (21,1), третья –103,5 (13,7); Гейзер – 148,1 (42,1), 143,1 (27,6), 104,9 (14,5); Вулкан – 91,4 (26,5), 132,5 (28,0), 116,8 г/куст (18,6%) соответственно (табл. 2).

 

Таблица 2. Динамика клубненакопления в 2021–2023 годах

Вариант

Первая копка 14.08.

Вторая копка 24.08.

Третья копка 04.09.

общая масса клубней, г/куст

биологическая урожайность, т/га

общая масса клубней, г/куст

биологическая урожайность, /га

среднесуточный прирост, г/куст

общая масса клубней, г/куст

биологическая урожайность, т/га

среднесуточный прирост, г/куст

Фреско – стандарт

Посадка без прикатывания. Уход – рыхление и окучивание (контроль)

315,0

14,2

508,6

22,9

19,4

753,1

33,9

24,5

Посадка без прикатывания. Уход – гребнеобразование

366,6

16,5

578,3

26,0

21,2

820,0

36,9

24,2

Посадка с прикатыванием. Уход – рыхление и окучивание

353,3

15,9

586,6

26,4

23,3

771,5

34,7

18,5

Посадка с прикатыванием. Уход – гребнеобразование

390,6

17,6

661,3

29,7

27,1

893,3

40,2

23,2

Гейзер

Посадка без прикатывания. Уход – рыхление и окучивание (контроль)

355,5

15,9

520,2

23,4

16,5

714,5

32,2

19,4

Посадка без прикатывания. Уход – гребнеобразование

488,4

21,9

656,7

29,6

16,8

811,2

36,5

16,4

Посадка с прикатыванием. Уход – рыхление и окучивание

425,0

19,1

599,5

27,0

17,5

763,4

34,3

16,4

Посадка с прикатыванием. Уход – гребнеобразование

518,7

23,3

669,8

30,1

15,1

827,6

37,2

15,8

Вулкан

Посадка без прикатывания. Уход – рыхление и окучивание (контроль)

336,1

15,1

478,6

21,5

14,2

633,4

28,5

15,5

Посадка без прикатывания. Уход – гребнеобразование

413,6

18,6

596,4

26,8

11,8

714,5

32,2

11,8

Посадка с прикатыванием. Уход – рыхление и окучивание

381,2

17,2

534,8

24,1

15,4

689,8

31,0

15,5

Посадка с прикатыванием. Уход – гребнеобразование

441,5

19,6

625,8

28,2

18,4

35,4

16,0

 

 

В этих же вариантах ассимиляционная поверхность листьев 28 августа была выше контроля у сорта Фреско в среднем на 17,6%, Гейзер – 10,0, Вулкан – 8,6%. Прирост массы клубней продолжается в течение всей вегетации, наибольший отмечен при третьей копке: Фреско – 22,0 г/ куст, Гейзер –16,2, Вулкан – 14,4 г/куст.

Наиболее эффективные агроприемы – посадка картофеля с прикатыванием почвы и гребнеобразованием в период массовых всходов, увеличение урожайности к контролю сорта Фреско составило 3,4 т/га (11,6%), Гейзер – 4,1 (13,7), Вулкан – 3,5 т/га (13,6%) (табл. 3).

 

Таблица 3. Урожайность и биохимические показатели картофеля различных сортов, 2021–2023 годы

Вариант

Урожайность, т/га

Прибавка к контролю, т/га

Содержание в клубнях

крахмал, ٪

витамин С, мг%

нитраты, мг/кг

Фреско – стандарт

Посадка без прикатывания. Уход – рыхление, окучивание (контроль)

29,2

13,3

7,9

90,46

Посадка без прикатывания. Уход – гребнеобразование

31,3

2,1

13,1

10,4

50,29

Посадка с прикатыванием. Уход – рыхление, окучивание

30,3

1,1

13,5

10,1

71,35

Посадка с прикатыванием. Уход – гребнеобразование

32,6

3,4

13,5

14,6

40,96

Гейзер

Посадка без прикатывания. Уход – рыхление, окучивание (контроль)

29,9

12,8

12,8

87,80

Посадка без прикатывания. Уход – гребнеобразование

32,8

2,9

13,0

14,6

64,38

Посадка с прикатыванием. Уход – рыхление, окучивание

31,3

1,4

13,0

13,2

108,08

Посадка с прикатыванием. Уход – гребнеобразование

34,0

4,1

13,3

15,4

43,33

Вулкан

Посадка без прикатывания. Уход – рыхление, окучивание (контроль)

25,8

14,0

20,4

117,89

Посадка без прикатывания. Уход – гребнеобразование

28,3

2,5

14,4

23,4

66,05

Посадка с прикатыванием. Уход – рыхление, окучивание

26,9

1,1

14,1

24,0

108,39

Посадка с прикатыванием. Уход – гребнеобразование

29,3

3,5

14,5

21,8

64,70

НСР05

Фактор А – сорта

Фактор В – варианты

1,4

0,7

0,8

    

 

Прикатывание почвы при посадке способствовало увеличению урожайности сорта Фреско – на 4,1%, Гейзер – 3,6, Вулкан – 3,5, гребнеобразование – 7,6, 8,6, 8,9% соответственно.

Содержание крахмала в клубнях картофеля сорта Фреско, Гейзер и Вулкан в среднем – 13,4%, 13,1, 14,3% с тенденцией к увеличению по сравнению с контролем, зависимости и отрицательного влияния от изучаемых приемов не наблюдали.

 

Рис. 2. Влияние способов посадки и ухода на урожайность картофеля, т/га.

 

Количество витамина С в клубнях увеличилось во втором и четвертом вариантах у сорта Фреско – на 2,5 и 6,7 мг%, Гейзер – 1,8 и 2,6, Вулкан – 3,4 и 1,4, снизилось содержание нитратов на 44,4 и 54,8, 26,7 и 50,6, 44,0 и 45,1% по сравнению с контрольным соответственно. Оно было ниже ПДК (240 мг/кг) по всем сортам в среднем на 71,4%.

Таким образом, при возделывании картофеля сортов камчатской селекции (Гейзер и Вулкан) в условиях Камчатского края на охристо-вулканических почвах, положительный результат получен при посадке с прикатыванием почвы и гребнеобразованием в фазе массовых всходов, что позволило в период ухода убрать одну обработку, увеличить урожайность в среднем на 13,7%, не снижая качественные показатели клубней по сравнению с существующей технологией.

×

Об авторах

Вера Васильевна Гайнатулина

Камчатский научно-исследовательский институт сельского хозяйства – филиал Всероссийского института генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова

Автор, ответственный за переписку.
Email: Khasbiullina@kamniish.ru

кандидат сельскохозяйственных наук

Россия, Сосновка

Роман Ахтямович Хасбиуллин

Камчатский научно-исследовательский институт сельского хозяйства – филиал Всероссийского института генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова

Email: Khasbiullina@kamniish.ru

научный сотрудник

Россия, Сосновка

Ольга Ивановна Хасбиуллина

Камчатский научно-исследовательский институт сельского хозяйства – филиал Всероссийского института генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова

Email: Khasbiullina@kamniish.ru

кандидат сельскохозяйственных наук

Россия, Сосновка

Список литературы

  1. Башлакова О.Н., Будина Е.А. Эффективные агроприемы на картофеле в Кировской области // Картофель и овощи. 2015. № 11. С. 29–30. EDN: UZLSPZ.
  2. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта: с основами статистической обработки результатов исследований. 5-е изд., доп. и перераб., М.: Агропромиздат, 1985. 351 с. EDN: ZJQBUD.
  3. Кафели В.И. Физиологические основы конструирования габитуса растений. М.: Наука, 1994. 270 с.
  4. Манохина А.А. Разработка технологического процесса посадки картофеля с применением гранулированных органических удобрений (биоконтейнеров): специальность 05.20.01 «Технологии и средства механизации сельского хозяйства»: автореф. дис. на соискание ученой степени канд. с-х наук. М., 2012. 19 с. EDN: ZOMQVV.
  5. Методика проведения агротехнических опытов, учетов, наблюдений и анализов на картофеле / [сост. С.В. Жевора, Л.С. Федотова, В.И. Старовойтов и др.] ФГБНУ ВНИИКХ. М., 2019. 120 с.
  6. Пшеченков К.А., Смирнов А.В. Оптимизация технологии подготовки почвы и способа внесения минеральных удобрений под картофель // Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. № 3. С. 30–32. EDN: VUZZQH.
  7. Пшеченков К.А., Мальцев С.В., Смирнов А.В. Технология посадки картофеля на суглинистых почвах в Центральном регионе России // Картофель и овощи. 2017. № 9. С. 33–37. EDN: ZFMCMN.
  8. Ряховская Н.И., Гайнатулина В.В. и др. Система земледелия Камчатского края. Петропавловск-Камчатский: Камчатпресс, 2015. 200 с.
  9. Старовойтов В.И., Старовойтова О.А., Манохина А.А. Возделывание картофеля с использованием влагосберегающих полимеров // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ имени В.П. Горячкина. 2015. № 1 (65). С. 15–19.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Влияние способов посадки и ухода за картофелем на ассимиляционную поверхность листьев, тыс. м2/га в фазе цветения.

Скачать (119KB)
3. Рис. 2. Влияние способов посадки и ухода на урожайность картофеля, т/га.

Скачать (123KB)

© Российская академия наук, 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.