технологии выращивания картофеля
Требования к почвам
Картофель относится к культурам, которые выращиваются на рыхлых грунтах, и предъявляет высокие требования к ее воздушного режима. Содержание воздуха в почве зависит от скважности (пористости). На хорошо обработанных структурных почвах и за внесение повышенных норм органических удобрений скважность составляет 55-65% объема почвы. На переувлажненных почвах создается неблагоприятный для растений картофеля воздушный режим.
Скважность значительной степени зависит от объемной массы грунта (плотности). В рыхлых почвах лучше происходит газообмен между почвенным и атмосферным воздухом.
Повышенная концентрация углекислого газа в почве отрицательно влияет на рост корней. Для оптимального роста корней концентрация углекислоты должна быть не более 1%. На удаление из почвы углекислого газа и проникновения в него кислорода хорошо влияет глубокий обработку почвы с рыхлением подпахотного слоя.
Оптимальные для выращивания картофеля условия создаются при объемной массы: на дерново-подзолистых суглинистых почвах — 1,1-1,2 г / см 3 , на дерново-подзолистых связнопищаних — 1,3-1,5 г / см 3 , на черноземах — 0,9-1,1 г / см 3 .
Картофель требователен к влажности почвы, однако она неодинаково реагирует в различные периоды роста и развития растений (табл. 1). В начале образования ростков (довсходовый период) потребность влаги почти полностью покрывается за счет материнской клубни.
Таблица 1. Ориентировочная потребность влаги атмосферных осадков на средних грунтах для ранних и поздних сортов картофеля (мм / декаду) за Dzie?yc, 1987 (с изменениями А. G?usko)
Сорт картофеля
Апрель
Май
Июнь
Июль
Август
Сентябрь
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
Ранний
15
18
20
22
25
27
32
35
33
30
25
18
Поздний
20
20
22
22
25
27
30
32
35
32
25
22
20
16
14
С появлением всходов и в начальный период формирования надземной массы, когда площадь испарения поверхности листьев небольшая, растениям требуется сравнительно мало влаги, и в это время они хорошо переносят засушливую погоду.
Специалисты Института картофелеводства НААН Украины отмечают, что применение качественного семенного материала обеспечивает 25-30%, а при благоприятных условиях и 50% увеличение урожая.
Результаты исследований показывают, что перед посадкой картофеля не всегда нужен полный механический обработку почвы. Хороший эффект, например, на легких окультуренных почвах обеспечивает глубокое рыхление перед посадкой или прямое посадки картофеля без предварительной подготовки почвы весной.
В технологии выращивания картофеля можно выделить несколько основных технологических операций:
1. Подбор поля, картирования.
2. Оптимальный обработка почвы под картофель зависимости от агроландшафта, типа почвы и предшественника.
3. Подбор сорта картофеля для конкретного направления производства с учетом агроландшафта и обработки клубней картофеля ОСР (защитно-стимулирующими веществами) перед и в процессе посадки.
4. Высококачественное нарезания гребней и посадки. Внесение стартовой дозы удобрений.
5. Рознично-локальное внесение органо-минеральных удобрений в почву в период ухода за растениями по результатам картирования и прогноза погоды.
6. Формирование качественных показателей урожая. Листовая диагностика уровня обеспечения питательными веществами, наличия возбудителей болезней, сорняков и вредителей. Выполнение листовых обработок ОСР.
7. Выполнение технологических операций в кратчайшие сроки (обработка почвы, посадки, уход за посевами, уборка).
8. Сбор, хранение и использование урожая.
Подготовка к посадке
Наиболее специфические операции предусматривают подготовку клубней картофеля к посадке и посадка. Основной предпосылкой высокоточной технологии внесения удобрений и средств защиты растений от сорняков, болезней и вредителей является неравномерная потребность растения в элементах питания и средствах защиты, которая меняется в зависимости от физиологического развития и почвенно- климатических условий.
До посадки и во время посадки клубни обрабатывают защитно-стимулирующими препаратами с целью защиты клубни от болезней и вредителей, стимулированию эффективного прорастания растения, развития корневой системы. Правильный выбор средств защиты и регуляторов роста зависит от состояния клубней, сорта картофеля, почвенно-климатических условий, точности прогноза развития растения. Поскольку при посадке, как правило, почва еще недостаточно прогрет, целесообразно использовать для обработки клубней кремнийорганические регуляторы роста, которые повышают устойчивость растений к заморозкам, микроэлементы и гуматы, а при необходимости — и инсектициды.
Оптимальная дата посадки картофеля наступает тогда, когда температура почвы на глубине 10 см достигает более 8 ° С. Опоздание со сроками посадки снижает доходность картофелеводства, уменьшается содержание крахмала и увеличивается количество механических повреждений клубней во время уборки, транспортировки и сортировки, влияет на ухудшение срока хранения. Багаторочни полевые исследования в Польше показали, что задержание с посадкой картофеля сроком в две недели, по сравнению с оптимальным, приводит к уменьшению урожайности на 5-7%, на четыре недели — на 15-20%, на шесть — потери урожая в зависимости от сорта колеблются от 40 до 55%
С ростом растений, особенно в период бутонизации и цветения, при максимальном испарение влаги с поверхности листьев, потребность влаги для картофеля стремительно растет. Длительная засуха во время цветения значительно снижает урожайность и ухудшает семенную качество клубней. При температуре 19-20 ° С крупнейшие приросты клубней происходят при влажности почвы 95-100%.
В конце развития, когда увядает ботва и замедляются процессы нарастания клубней, картошки нужно меньше влаги, чем в предыдущие периоды. При теплой сухой погоды до конца вегетации на клубнях образуется прочная толстая кожура, которая защищает их от механического повреждения во время уборки и обеспечивает качественное хранение в зимний период.
При избытке влаги возникает потребность в специальных агротехнических и гидротехнических мероприятиях, направленных на быстрое освобождение пахотного слоя от излишнего количества влаги: нарезания гребней на поле с осени, вузькозагинна вспашка, щелевание, нарезания кротовин, прокладки осушительных каналов.
Однако в зонах избыточного и временно избыточного увлажнения в летние периоды нередко возникает необходимость в дополнительном количестве влаги для растений. Поэтому нужно стремиться не только к отвод излишней влаги из полей, но и к созданию ее запасов в глубоких слоях почвы в расчете на полное использование в засушливые периоды, когда свободной влаги в почве хватает. Окультуривания почвы за счет внесения высоких норм органических удобрений и создания более мощного пахотного слоя увеличивает влагоемкость почвы и полипщуе ее водный режим.
Питание — важный момент
Картофель имеет специфические требования к корневого питания. Эту важную биологическую особенность обуславливает слаборазвитая корневая система, основная масса которой находится в неглубоком слое почвы.
Главным условием для получения высоких урожаев картофеля в нужном направлении является использование соответствующей густоты растений на единице площади (табл. 2). Плотность насаждений увеличивает общий выход, но уменьшает производительность отдельных растений. В почвенно-климатических условиях Польши оптимальной является следующая плотность насаждения растений в зависимости от направления использования клубней:
• 50-80 тыс. растений на 1 га — для производства семян;
• 45-60 тыс. растений на 1 га — для получения продукции ранних сортов;
• 40-50 тыс. растений на 1 га — для получения продовольственного картофеля;
• 30-40 тыс. растений на 1 га — получение картофеля, предназначенной для изготовления картофеля фри и чипсов.
Таблица 2. Рекомендуемая густота стояния растений картофеля с различной шириной междурядий зависимости от размера семян
Размер клубней, мм
Рекомендуемая густота насаждения с шириной междурядий, (см):
Потребность семян, т / га
62,5
67,5
75,0
30-40
21-26
19-24
17-22
1,8-2,3
40-45
24-30
22-28
20-25
2,6-3,3
45-50
28-35
25-32
23-30
3,2-4,0
50-55
31-38
28-35
25-32
3,8-4,7
55-60
34-42
31-39
28-35
4,2-5,2
От глубины посадки картофеля во многом зависит скорость появления всходов, роста созревание, а также уровень и качество урожая. Оптимальная глубина должна быть больше на 1-2 см за поперечный диаметр семенного картофеля. Для среднего размера семян 3,0-4,5 см приходится 5-6 см, для большого (4,5-6,0 см) — соответственно 7-8 см. Высота заделки семян почвой составляет 6-8 см, что обеспечивает защиту его от ночных заморозков и способствует быстрому появлению всходов.
При посадке картофеля вносят стартовые дозы удобрений. После посадки в течение 2-4 недель продолжается пробуждения и прорастания клубней, которые используют собственные запасы питательных веществ и полученные во время их внесения. Поэтому нет необходимости вносить удобрения до или во время посадки.
Потребность в удобрениях возникает со времени образования корневой системы. Однако в богарных условиях, учитывая почвенно-климатические условия и прогноз возможности засухи или наоборот сильного переувлажнения, когда невозможно обрабатывать насаждения, целесообразно сформировать «стартовые» дозы питательных веществ в зоне корневой системы заранее: перед или во время посадки.
Для нормального роста и развития и накопления урожая картофель требует большее количество питательных веществ, чем другие полевые культуры. В среднем на 10т клубней с соответствующим количеством ботвы картофеля необходимо около 50 кг азота, 20 кг фосфора и до 90 кг калия. Повышенная потребность картофеля в элементах корневого питания связана со значительным накоплением сухих веществ. По количеству накопления сухих веществ картофель уступает только корнеплодных культур и кукурузе. Зерновые культуры по этому показателю она превышает два-три раза.
По результатам картирования рассчитывают дозы удобрений. Начальная доза должна составлять 30-50% от общей. На этом этапе в составе NPK преобладающими являются азотные удобрения, которые обеспечивают нарастание надземной массы (ботва и листовая поверхность). Применение азотных удобрений имеет решающее значение в повышении урожаев в большинстве почв Украины. Достаточное обеспечение азотом на ранних этапах развития растений способствует быстрому формированию фотосинтетического аппарата. Это дает возможность растению продуктивнее использовать весенние запасы влаги почвы и формировать урожай клубней при более благоприятных погодных условий.
Сроки и способы внесения удобрений имеют значение для повышения эффективности их использования. Точное внесении способствует экономии удобрений (по сравнению с разбросным способом на 40%) и повышение коэффициента использования элементов минерального питания.
Удобрения во время локального способа внесения размещаются на определенной глубине почвы с лучшим режимом увлажнения. Кроме того, образуется очаг с повышенной концентрацией элементов питания в зоне корней, поэтому питательные вещества более полно используются растениями в течение всего вегетационного периода. Локальное внесение удобрений способствует усилению темпов роста и развития растений, увеличению массы корней, сокращению вегетационного периода вследствие интенсивного поглощения фосфора. Внесенные в гребне удобрения должны располагаться ниже строки клубней на 2-3 см шириной 8-10 см, т.е. между клубнями и удобрениями должно быть слой грунта. Верхняя граница дозы минеральных удобрений за локального способа на суглинистых почвах — N 60 P 60 K 60 , супесчаных — N 90 P 90 K 90 . При более высоких доз локальное удобрения приводит к потерям урожая, значительному ухудшению качества продукции. Азотные и фосфорные удобрения смешивают только гранулированные, в противном случае их вносят раздельно, как и калийные удобрения.
Высокий эффект обеспечивает оптово-локальное внесение органо-минеральных удобрений в почву по результатам картирования и прогноза погоды. Основная доза удобрений (50-60% от общей) должна быть внесена до наступления фазы бутонизации картофеля. Интенсивное усвоение элементов питания происходит в период усиленного нарастания ботвы — в фазе бутонизации-цветения. На время цветения растения используют до 50% азота, 40% фосфора и 80% калия от максимального содержания их в растениях. Известно, что для получения продукции высокого качества и уменьшения непроизводительных потерь азота (газообразных и с инфильтрационными водами) следует ограничивать дозы азотных удобрений и несколько увеличивать фосфорных и калийных. По богарных условиях доза азота на легких дерново-подзолистых почвах не должна превышать 120 кг / га д.в., на суглинистых — 90-100, на выщелоченных черноземах и серых лесных почвах — 90, на старопахотных торфяных — 30-60, на новоосвоених торфяных почвах — 60-90 кг / га.
При разработке системы удобрения картофеля необходимо учитывать скороспелость сортов. Ранние сорта больше реагируют на минеральные удобрения, они используют питательные вещества интенсивнее и в короткий период. Поэтому удобрения под ранний картофель необходимы в достаточном количестве и в легкоусвояемой форме. Позднеспелые сорта лучше усваивают питательные вещества навоза и почвы. Доза азотных удобрений под ранние, среднеранние и среднеспелые сорта составляет 90-100 кг, а под поздние — 60-90 кг / га д.в.
Соотношение удобрений изменяется по мере развития растений. Для обеспечения хорошего качества и лежкости клубней в зимний период, соотношение N: P: K в минеральном удобрении на дерново-подзолистых и серых лесных почвах на втором этапе должно быть следующее — 1:1,2-1,5:1,2-1 , 6 (или 450-500 кг / га д.в. в сумме NPK), на черноземных почвах — 1: 1,3: 1 (430-480 кг / га д.в. в сумме NPK), на торфяниках — 1 :3-5: 6-10 (600-1140 кг / га д.в. в сумме NPK).
Для получения качественного картофеля на втором этапе развития растений дозу азота уменьшают на 20-30 кг / га. Это ускоряет созревание, уменьшает повреждение клубней во время уборки, увеличивает долю семенной фракции.
Калийном питанию следует предоставлять усиленное внимание, поскольку на супесчаных почвах величина вынесения калия на 1 т основной продукции картофеля наибольшая (вынесение азота составляет 4,0-5,9 кг, фосфора 1,8-2,1 кг, калия 9,2-12 , 4 кг). Почвы тяжелого гранулометрического состава фиксируют калий интенсивнее и в большем количестве, чем почвы легкого гранулометрического состава.
Калий регулирует деятельность ферментов, которые контролируют ход процесса фотосинтеза. Исследования показали, что зеленые листья, в которых содержится достаточное количество калия, способны ассимилировать диоксида углерода вдвое больше, чем листья с незначительным содержанием калия. Этот элемент способствует лучшему использованию железа в процессе синтеза хлорофилла. Это особенно заметно при недостатке усваиваемого железа в почве или в питательной среде. Растения, в которых содержится достаточное количество калия, способны эффективно использовать влагу почвы в отличие от растений, у которых наблюдается недостаток калия. По достаточного содержания калия в растении для получения ожидаемого урожая необходимо меньшее количество влаги. На этом этапе важно, чтобы рядом с азотными, фосфорными и калийными удобрениями вносили микроэлементы, которые формируют качественный урожай. Дефицит микроэлементов приводит не только к уменьшению уровня урожая, вызывает ряд болезней растений, а порой и их гибель, но и ухудшает пищевую ценность картофеля.
По оптимального содержания микроэлементов в почве растения значительно эффективнее (на 10-12%) используют азотные, фосфорные и калийные удобрения, происходит улучшение качества и лежкости клубней. Вносить удобрения можно вразброс перед окучиванием, с последующим заворачиванием в почву во время окучивание. Важным позитивным процессом является то, что удобрения згрибаються из междурядий, перемешиваются с почвой и сосредоточиваются в гребни.
Известно, что 80% корневой системы находится в верхнем слое почвы толщиной 20 см. Учитывая градиент движения удобрений под действием осадков и то, что материнская клубень находится на 2-3 см ниже уровня гладкой пашни, грунта над ним после окучивания должно быть не менее 18-20 см. Окучивание грунтом с хорошо перемешанными удобрениями способствует наиболее эффективному их использованию.
Необходимо отметить одну особенность: на первый взгляд, при сплошном разбросном способа внесения удобрений можно достигать эффекта локального внесения, учитывая, что концентрация удобрений в почве за счет эффективного перемешивания невысока. По разбросном способа внесения минеральные удобрения перемешиваются с большим объемом почвы, что усиливает фиксацию питательных веществ удобрений в малодоступные для растений формы. Локальное внесение удобрений устраняет неравномерность их внесения и повышает эффективность использования питательных элементов удобрений.
Особенности импортных технологий
Высоких показателей в картофелеводстве развитые страны достигают на основе системного подхода ко всем этапам выполнения технологических операций выращивания, хранения и реализации картофеля. Среди основных их особенностей можно выделить:
Устойчивое производство и постоянное совершенствование техники специального и общего назначения для производства картофеля;
Обеспечение производителей картофеля высококачественным семенным материалом с гарантией реализации выращенного урожая;
Высокая степень обеспечения постоянными хранилищами;
Систематическое информационное обеспечение производителей картофеля путем проведения на базе хозяйств, учебных заведений и других учреждений научно-практических семинаров, целевых сезонных (посадки, уборки, хранения и т.п.) мероприятий, демонстрация передовых технологий и новых технических средств, издание и широкое распространение пособий, рекомендаций, учебной литературы, проспектов, рекламных материалов и т.п. по картофелеводству;
Широкое использование системы сертификации сортов картофеля и их посевов, выращенных клубней, применяемых технологий, методов хранения и других факторов производства картофеля.
В развитых странах в области картофелеводства сложились следующие основные тенденции развития:
Концентрация и зональная специализация производства на основе размещения посевов картофеля в наиболее благоприятных почвенно-климатических условиях;
Уменьшение затрат труда в машинном производстве картофеля на основе совершенствования технологий, машин и оборудования и улучшения качества клубней, в том числе за счет уменьшения уровня болезней и их повреждений, вывода и размножения новых сортов, а также на основе автоматизации технологических процессов машин;
Уменьшение объемов выращивания продовольственной и кормовой картофеля при одновременном росте доли производства картофеля для переработки;
Совмещение операций послеуборочной доработки, хранения, подготовки картофеля к реализации, а порой и по переработке в единых производственных комплексах на основе хранилищ. Объединяются усилия ученых и специалистов в решении общих современных проблем картофелеводства, разработка новых технологий, создания перспективной техники и т.д..
Об эффективности мер борьбы с фитофторозом в Беларуси свидетельствуют многолетние результаты исследования (табл. 3).
Таблица 3. Влияние сроков первого опрыскивания ботвы картофеля фунгицидами на эффективность борьбы с фитофторозом
Период первого опрыскивания
Поражения ботвы,%
Потери урожая *,%
22.07
30.07
09.08
До появления первых признаков болезни (с появлением некрозов на сигнальной области), трехразовое опрыскивание
0,1
3
50
3,7
Появление признаков болезни (поражения ботвы 0,1%), трехразовое опрыскивание
10
25
70
16,1
После поражения растений спорами (поражения ботвы 3-5%), трехразовое опрыскивание
20
63
98
33,3
Контроль (без опрыскивания)
40
88
100
45,5
* Потери урожая вычислен по номограмме для определения коэффициента удельного вредоносности