Russian Federation
Russian Federation
UDK 635.21 Картофель. Solanum tuberosum L.
Realization of the potential potato yield (35-40 t/ha) in the forest-steppe zone of the Middle Volga region is possible only with the introduction of adapted highly productive varieties and the use of varietal agricultural technology. The article presents the results of a study of the influence of area and nutrition on the productivity of the new early ripening potato variety Arosa. It was established that in the flowering phase there was an intensive growth, and the mass of the tubers was quite high and, depending on the planting density, it ranged from 121 to 148 g/bush. The pattern of decreasing tuber weight per course as planting density increased continued until harvesting. Before harvesting, it was 38,1 thousand - 845 g at planting density; 44,4 thousand - 778 g; 53,3 thousand - 675 g; 88,9 thousand tubers/ha - 444 g/bush or 401 g lower compared to the planting density of 38,1 thousand tubers/ha. It was revealed that on gray forest soils, as the number of planted tubers increased from 38,1 to 88,9 thousand pieces/ha, the yield of potato tubers of the Arosa variety increased from 30,45 to 36,65 t/ha, and the collection of starch from 4,46 to 5,53 t/ha. However, the maximum yield excluding seeds of 32,60 t/ha had a clearly defined maximum at a certain optimal planting rate – 53,3 thousand tubers/ha.
potatoes, variety, yield, feeding area, starch content, efficiency
Введение. Картофель предъявляет более высокие требования к подбору сорта и площади питания для выращивания в разных агроклиматических зонах. Главным критерием при выборе сорта и площади питания является его потенциальная урожайность. У многих современных российских сортов картофеля, при оптимальной площади питания, уровень потенциальной урожайности довольно высок и достигает 50-60 т/га, что практически соответствует уровню зарубежных стран с хорошо развитым картофелеводством [1, 2, 3].
Многие авторы высоко оценивают роль сорта в получении высоких стабильных урожаев картофеля. Они считают, что при интенсивной технологии возделывания на долю сорта приходится 20-30 % урожая [4, 5, 6].
Ряд авторов считают, что первым и определяющим этапом при производстве картофеля является правильный подбор сортов с учетом длительности периода созревания, цели производства, почвенно-климатических условий и экономических возможностей [7, 8, 9]. К.В. Владимиров [10], А. А. Молявко [11], Ю.П. Жуков [12], Meinert G. [13] считают, что современному сельскохозяйственному производству требуются высокопродуктивные, с высоким качеством клубней сорта картофеля, отзывчивые на внесение удобрений, пригодные для механизированного возделывания и устойчивые к болезням вредителям.
Картофель – пластичная культура, способная в любой год давать урожаи клубней. Высокую урожайность клубней можно получить на плодородных, хорошо окультуренных почвах на фоне сбалансированного минерального питания и обеспеченности растений влагой, особенно в критический период вегетации [14, 15, 16].
Цель исследований – изучить влияние площади питания на урожайность раннеспелого сорта картофеля Ароза.
Условия, материалы и методы. Опыты проводили в условиях Закамья Республики Татарстан КФХ «Земля» Нижнекамского района в 2022 г. Почва серая лесная, гранулометрический состав - среднесуглинистый, однородный. Мощность пахотного слоя 26-28 см, pH солевой вытяжки 5,7, содержание гумуса по Тюрину 3,2 %, содержание подвижного фосфора 154 мг/кг и обменного калия 178 мг/кг почвы.
Общая площадь делянки 72,0 м2, учетная 60 м2. Повторность опыта трехкратная. Предшественник озимая рожь. Глубина посадки 8-10 см. Густота посадки 38,1; 44,4; 53,3; 66,6; 88,9 тыс. клубней/га. Посадка клубнями средней фракции (60-65 г), для посадки использовать семенные клубни первой репродукции раннеспелого сорта Ароза. Органические удобрения 30 т/га вносили под осеннюю вспашку; минеральные в дозе N86P35K140 перед посадкой.
Протравливание клубней проводилось препаратом Максим при посадке. Против сорняков использовали гербицид Зенкор в дозе 1 л/га. Против фитофтороза Ридомилголд МЦ (2,5 кг/га) и медьсодержащие препараты, против колорадского жука Актара (0,06 кг/га).
Результаты и обсуждение. При всех нормах посадки всходы появлялись в один срок, однако дальнейшие фенологические фазы наступали по-разному. Густота посадок от 38,1 до 88,9 тыс. клубней ускоряло начало бутонизации на 1-3, цветение на 1-4, отмирания ботвы на 1-6 дней. Увеличение густоты посадки несколько сокращало продолжительность прохождения растениями межфазные периоды. В зависимости от густоты посадки продолжительность от фазы цветения до начала отмирания ботвы составило 43-45 дней, продолжительность вегетационного периода 107 дней.
Густота посадки оказала влияние на число взошедших растений. С увеличением густоты посадки наблюдалось постепенное снижение полевой всхожести картофеля. Так по мере увеличения густоты посадки с 38,1 до 88,9 тысяч клубней число запланированных всходов снизилась от 99,27 % до 97,40 %, то есть снижение составило на 0,58-2,13 %.
Аналогичное влияние густота посадки оказала и на сохранность растений к уборке. Число сохранившихся растений по мере увеличения их количества на единицу площади снижалось больше. Так при густоте посадки 38,1 тыс. клубней к уборке сохранилось 37,61 тыс. штук/га или 99,45 %, при посадке 88,9 тыс. клубней 85,39 тыс. штук/га или 98,61 % (табл.1).
Таблица 1 - Полевая всхожесть и сохранность растений картофеля сорта Ароза в зависимости от площади питания, 2022 г.
|
Густота посадки, тыс. клубней на 1 га |
Всхожесть |
Число растений к уборке тыс. штук на 1 га. |
Сохранность к уборке %. |
|
|
тыс. кустов на 1 га. |
% от густоты посадки |
|||
|
38,1 тыс. |
37,82 |
99,27 |
37,61 |
99,45 |
|
44,4 тыс. |
43,89 |
98,85 |
43,58 |
99,30 |
|
53,3 тыс. |
52,45 |
98,40 |
51,98 |
99,10 |
|
66,6 тыс. |
65,04 |
97,65 |
62,29 |
98,85 |
|
88,9 тыс. |
86,59 |
97,40 |
85,39 |
98,61 |
Число стеблей на единицу площади не менее важный компонент продуктивности, оно определяется числом стеблей на один куст. Количество стеблей на один куст при увеличении числа растений на единицу площади несколько снижалось, однако следует отметить, что при пересчете на единицу площади их количество увеличивалось (табл. 2).
Таблица 2 - Число стеблей растений картофеля сорта Ароза в зависимости от площади питания, 2022 г.
|
Густота посадки, тыс. клубней на 1 га |
Число стеблей |
|
|
на 1 куст, штук |
на 1 га, тыс.штук |
|
|
38,1 тыс. |
5,27 |
198,2 |
|
44,4 тыс. |
5,18 |
225,7 |
|
53,3 тыс. |
4,95 |
257,3 |
|
66,6 тыс. |
4,61 |
287,1 |
|
88,9 тыс. |
4,29 |
366,3 |
Так при густоте посадки 38,1 тыс. клубней на один гектар количество стеблей на один куст составило 5,27 штук, а в пересчете на один гектар 198,2 тысяч штук. Повышение густоты посадки значительно уменьшало количество стеблей на один куст, но в связи с большим количеством растений на 1 га, их, число, увеличивалось, и самой большой оно было при густоте посадки 88,9 тысяч клубней и составило 366,3 тысяч штук на 1 га.
Формирование урожая в значительной степени зависит от фотосинтетической деятельности растений картофеля. В результате фотосинтеза в растениях образуется 95-96 % органического вещества. Фотосинтез, совершается лишь под действием тех лучей, которые поглощаются. Однако растения умеренной зоны используют для фотосинтеза 1-2 % (максимум 5 %). Количество вещества, образующегося в процессе фотосинтеза, зависит от интенсивности последнего, площади рабочей поверхности листьев и продолжительности фотосинтеза [3].
По сведению М.К. Каюмова [4] в посадках картофеля с площадью листьев 30-40 тыс. м2/га только до 40 % листьев (верхних ярусов) обеспечены достаточным количеством солнечной энергии. Листья средних и нижних ярусов значительное время получают такое количество ФАР, которого достаточно лишь для поддержания их жизнедеятельности.
Анализ динамики развития листовой поверхности показал, что увеличение числа растений картофеля на единицу площади сокращало величину листовой поверхности отдельных побегов, однако ввиду большего количества стеблей, листовая поверхность на единицу площади значительно повышалась. Наибольшей листовой поверхностью 49,6 тыс. м2/га обладали растения на варианте густой посадки 88,1 тыс. клубней/га (табл. 3).
Таблица 3 - Динамика нарастания площади листьев картофеля сорта Арозав зависимости от площади питания, тыс.м2/га, 2022 г.
|
Густота посадки, тыс. клубней на 1 га |
Фаза растения |
||||
|
бутонизация |
цветение |
начало отмирания ботвы |
уборка |
|
|
|
38,1 тыс. |
29,3 |
34,6 |
32,8 |
15,8 |
|
|
44,4 тыс. |
31,4 |
38,5 |
37,6 |
16,4 |
|
|
53,3 тыс. |
35,6 |
42,4 |
39,9 |
16,9 |
|
|
66,6 тыс. |
37,5 |
45,0 |
40,2 |
17,3 |
|
|
88,9 тыс. |
45,2 |
49,6 |
43,5 |
18,9 |
|
Клубни образуются на концах подземных стеблевых образований столонов, которые формируются из спящих почек нижней части стебля картофеля. Динамика нарастания массы клубней в опытах была следующей. Так, интенсивный прирост клубней начался в фазе образования бутонов и продолжался вплоть до уборки. Начало образования клубней отмечалось в фазе образования бутонов, однако закономерного влияния густоты посадки на её массу еще не наблюдалось. Так в фазе образования бутонов масса клубней в расчете на один куст составила на варианте, где высаживали 38,1 тыс. клубней/га - 67, а при посадке 88,9 тыс. - 54 г/куст.
В фазе цветения происходил интенсивный прирост, и масса клубней была достаточно высокой и в зависимости от густоты посадки она составила от 121 до 148 г/куст. Закономерность снижения массы клубней в расчете на один куст по мере повышения густоты посадки сохранилась вплоть до уборки. Перед уборкой она составила при густоте посадки 38,1 тыс. - 845 г; 44,4 тыс. - 778 г; 53,3 тыс. - 675 г; 88,9 тыс. клубней/га - 444 г/ куст или на 401 г ниже по сравнению с густотой посадки 38,1 тыс. клубней/га.
Урожайность клубней зависела от площади питания растений картофеля, то есть от ее оптимальности. Наибольшая урожайность 36,65 т/га формировалось при густоте посадки 88,9 тысяч клубней на один гектар. Наименьшим она была при густоте посадки 38,1 тыс. клубней/га и составила 30,45 т/га. Увеличение густоты посадки до 44,4 тыс. повысило урожайность на 2,20 т/га, до 53,3 тыс. -на 3,51 т\га, 66,6 тыс. на - 4,79 т/га, 88,9 тыс. на - 6,20 т/га.
При высаживании картофеля различной густотой, немаловажное значение имеет урожайность за вычетом семян, так как семенной материал имеет большую стоимость. В наших опытах при вычете семян урожайность была выше при густоте посадки 53,3 тыс. клубней и составила 32,60 т/га против 28,16 т/га при густоте посадки 38,1 тыс. клубней/га. Необходимо отметить, что по мере увеличения густоты посадки до 88,9 тыс. клубней урожайность за вычетом семян снизилась на 1,28 т/га по сравнению с густотой посадки 53,3 тыс. клубней/га (табл. 4).
Таблица 4 - Урожайность клубней картофеля сорта Ароза в зависимости от площади питания, 2022 г.
|
Густота посадки, тыс. клубней на 1 га |
Урожайность, т/га |
Прибавка от густоты посадки, т/га |
Биологическая урожайность, т/га |
|
|
фактическая |
за вычетом семян |
|||
|
38,1 тыс. |
30,45 |
28,16 |
- |
31,76 |
|
44,4 тыс. |
32,65 |
29,99 |
+2,20 |
33,90 |
|
53,3 тыс. |
33,96 |
32,60 |
+3,51 |
35,10 |
|
66,6 тыс. |
35,24 |
31,24 |
+4,79 |
36,65 |
|
88,9 тыс. |
36,65 |
31,32 |
+6,20 |
37,94 |
|
НСР 0,5 |
0,57 |
|
|
|
Анализ структуры урожая в опытах показал, что число и масса клубней с одного куста, а также средняя масса одного клубня закономерно снижались по мере роста числа растений на единицу площади. Так средняя масса одного клубня по мере увеличения густоты посадки от 38,1 тыс. до 88,9 тыс. клубней снизилась на 25,6 г, а число клубней на 2,5 штук на один куст.
Основной характеристикой качества клубней картофеля является содержание в них крахмала. Учитывая это, нами было определено содержание крахмала в клубнях на изучаемых вариантах опыта (табл. 5).
По мере повышения густоты посадки несколько повышалось содержание крахмала и особенно значительно сбор крахмала с 1 га. Следует отметить, что увеличение числа растений приводит к снижению товарности урожая. При увеличении густоты посадки от 38,1 тысяч до 88,9 тыс. клубней на 1 га крахмалистость повысилась от 14,65 до 15,10 %. Наряду с повышением крахмалистости клубней на 1,07 г/га увеличивался и сбор крахмала.
Таблица 5 - Качество клубней картофеля сорта Ароза в зависимости от площади питания, 2022 г.
|
Густота посадки, тыс. клубней на 1 га |
Содержание крахмала % на сырое вещество |
Сбор крахмала с 1 га, т |
Товарность, % |
|
38,1 тыс. |
14,65 |
4,46 |
93,6 |
|
44,4 тыс. |
14,72 |
4,81 |
92,4 |
|
53,3 тыс. |
14,79 |
5,02 |
89,4 |
|
66,6 тыс. |
14,96 |
5,27 |
85,7 |
|
88,9 тыс. |
15,10 |
5,53 |
82,0 |
По мере повышения густоты посадки от 38,1 до 88,9 тыс. клубней/га доля мелких клубней увеличилась с 6,3 до 18,0 %, а величина крупных клубней наоборот снизилась с 46,2 до 27,5 %. Соответственно снижалась товарность урожая. Если при густоте посадки 38,1 тыс. клубней товарность составила 93,6 %, а при самой большой густоте посадки 88,9 тыс. клубней - 82.0 %.
Увеличение густоты посадки до 53,3 тыс. клубней/га, несмотря на некоторое повышение затрат на 1 га, превосходило другие варианты по уровню чистого дохода и себестоимости одной тонны урожая. На этом варианте чистый доход составил 96940 руб./га, а себестоимость картофеля 2126 руб./т. Уровень рентабельности был выше на втором варианте с густотой посадки 44,4 тыс. клубней/га, что объясняется с высокой стоимостью семенных клубней.
Выводы. На серых лесных почвах Закамья Республики Татарстан урожайность клубней картофеля сорта Ароза, а также сбор крахмала повышались с увеличением нормы посадки до 88,9 тыс. клубней на 1 га.
Урожай за вычетом семян имел четко выраженный максимум при некоторой оптимальной норме посадки, для сорта Ароза она составила 53,3 тыс. клубней на 1 га.
Количество клубней в расчете на 1 куст и средняя масса клубней уменьшались по мере увеличения густоты посадок. Доля мелких фракций клубней в урожае при этом возрастало, а крупных уменьшалось. В результате наблюдалось снижение товарности урожая и повышение выхода семенных клубней.
1. Al'smik P. I., Sheveluha V. S., Ortel' X. Kartofel': selekcija, semenovodstvo, tehnologija vozdelyvanija [Potatoes: breeding, seed production, cultivation technology]. Minsk: Uradzhaj. 1988. 304.
2. Barsukov A. S., Barsukov S. S. [Soil type, planting methods and density affect productivity]. Kartofel' i ovoshhi. 2002; 3: 25.
3. Burlaka V. V. Kartofelevodstvo Sibiri i Dal'nego Vostoka [Potato growing in Siberia and the Far East]. M.: Kolos. 1978. 208.
4. Kajumov M. K. Spravochnik po programmirovaniju produktivnosti polevyh kul'tur [Handbook on programming productivity of field crops]. M.: Rossel'hozizdat. 1982. 288.
5. Korshunov A. V., Semenov A. V. [Agricultural techniques affect the harvest and its quality]. Kartofel' i ovoshhi. 2003; 3: 8-9.
6. Mal'cev V. F., Kajumov M. K., Torikov V. E. Sistema biologizacii zemledelija nechernozemnoj zony Rossii [The system of biologization of agriculture in the non-chernozem zone of Russia]. Tom Chast' 2. Moskva: Rossijskij nauchno-issledovatel'skij institut informacii i tehniko-jekonomicheskih issledovanij po inzhenerno-tehnicheskomu obespecheniju agropromyshlennogo kompleksa. 2002. 576. EDN VOQASF.
7. Pisarev B. A. Proizvodstvo rannego kartofelja [Production of early potatoes]. M.: Rossel'hozizdat. 1986. 286.
8. Sinjagin I. I. Ploshhad' pitanija rastenij [Plant nutrition area]. M.: Rossel'hozizdat. 1975. 384.
9. Burmistrova T. I., Sysoeva L. N., Alekseeva T. P. [Investigation of the effectiveness of the use of organomineral fertilizers in potato cultivation]. Dostizhenija nauki i tehniki APK. 2012; 5: 32-33. EDN OYBYTR.
10. Vladimirov K. V., Fomin V. N., Chekmarev P. A. [Efficiency of calculated doses of fertilizers for obtaining planned potato harvests on gray forest soil of the forest-steppe of the Middle Volga region]. Dostizhenija nauki i tehniki APK. 2012; 2: 31-33. EDN OWPZNF.
11. Moljavko A. A., Maruhlenko A. V., Borisova N. P. [Productivity and energy efficiency of various potato varieties depending on fertilizer systems]. Agrohimicheskij vestnik. 2021; 3: 27-30. DOIhttps://doi.org/10.24412/1029-2551-2021-3-006. EDN YFDZZE.
12. Zhukov Ju. P. [The balance of nutrients as a predictive ecological indicator of soil fertility and crop productivity]. Agrohimija. 1996; 7: 35-45.
13. Meinert G., Mittnacht A. Integrierter Pflanzeuschutz, Unkreuter, Krankheiten und Schadlingeim Ackerbau. Stuttgart: Ulmer. 1992. 335.
14. Dorozhkina L. A., Knjazeva E. A., Zejruk V. Rekomendacii po primeneniju reguljatorov rosta i udobrenij pri vyrashhivanii kartofelja: Metodicheskoe posobie [Recommendations on the use of growth regulators and fertilizers in potato cultivation: A methodological guide]. Kolomna: Inlajt. 2018. 40. EDN YQCMZE.
15. Vladimirov V. P., Egorov L. M., Appakov V. I. [Sideral culture - an effective precursor for potatoes]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2012; 7. 3(25): 101-105. EDN PDTOFD.
16. Shpaar D., Bykin A., Dreger D. Kartofel'. Vyrashhivanie, uborka, hranenie [Potatoes. Cultivation, harvesting, storage]. Moskva: OOO «DLVAGRODELO». 2016. 458. ISBN 978-5-903209-17-0. EDNXRTXMT.
