Биологические особенности

Основные фазы и периоды роста и развития картофеля. У картофеля отмечают следующие фазы роста и развития растений:

— всходы — через 15-22 дня после посадки;

— бутонизация (образование соцветий) — на 18-20 день после всходов;

— цветение — через 15-20 дней после начала бутонизации;

— увядание и отмирание ботвы.

В жизненном цикле картофельного растения условно можно выделить 5 основных периодов развития:

1-й период — от прорастания почек до появления всходов. В результате повышения интенсивности дыхания из крахмала образуются сахара, которые передвигаются по сосудистым пучкам к глазкам. Почки в глазках набухают и прорастают.

2-й период — вегетативного роста надземной массы (от появления всходов до начала формирования генеративных органов). Идет активное формирование стеблей, листьев, а также корневой системы.

3-й период — от появления бутонов до цветения растений. В этот период формируются столоны, на концах которых появляются утолщения, а из них образуются молодые клубни. Вначале они водянистые, но через некоторое время разрастаются и заполняются крахмалом. Интенсивный рост ботвы продолжается, растения требуют наибольшего количества влаги и питательных веществ.

4-й период охватывает цветение и продолжается до прекращения прироста ботвы, то есть практически до начала ее увядания. В это время происходит наиболее интенсивный прирост клубней, накапливается до 65-75% конечного урожая. Погодные условия и уровень агротехнологии в этот период определяют величину урожайности картофеля. В благоприятные годы суточный прирост клубней достигает 2-2,5 т/га.

5 период — от прекращения прироста ботвы и начала ее отмирания до полного высыхания и физиологического созревания клубней. К началу высыхания стебля останавливается прирост клубней, происходит их физиологическое созревание и накопление крахмала. Кожица клубней из тонкой и легко сдирающейся становится более плотной. Созревшие клубни переходят в состояние естественного покоя.

Требования к теплу. Картофель относится к культурам умеренного климата, хотя некоторые ученые считают его теплолюбивыми растением. Почки глазков на клубнях после периода покоя пробуждаются в среднем при температуре +3-6ºС. Корни картофеля образуются при температуре не ниже +7ºС. Ростовые процессы затормаживаются при температуре почвы ниже 7-8 и выше 2-5ºС. Клубни картофеля, как правило, не выносят даже небольших заморозков (в период уборки 0,5-1°С; весной -1-2ºС), что связано, прежде всего, с высоким (до 75% и более) содержанием в них воды и малым количеством растворимых углеводов. При весенних заморозках ниже -1,5-3ºС всходы погибают, но затем прорастают покоящиеся (запасные) почки. И все же урожайность таких посевов заметно снижается.

Клубни картофеля имеют период покоя, в течение которого они не прорастают даже при благоприятных условиях. Период покоя обычно не продолжается более 2-х месяцев. У ранних сортов он короче. У клубня картофеля в покое находятся лишь почки в глазках. В других же тканях биохимические процессы во время покоя могут активизироваться. Например, при механическом повреждении клубня образуется раневая перидерма (пробковая ткань).

Ботва картофеля начинает расти при температуре 5-6ºС, максимальный прирост — при температуре 17-22ºС, а при 42-45ºС он прекращается, поскольку при этом на дыхание тратится больше углеводов, чем их образуется в процессе фотосинтеза.

В фазу цветения картофеля наиболее благоприятна температура почвы 15-19ºС. В засушливые периоды рост молодых клубней приостанавливается, на них прорастают верхушечные глазки или образуются клубеньки на стебле в пазухах листьев. Такое израстание обычно снижает урожай и качество клубней.

Сумма активных температур (10ºС и выше), необходимая для завершения вегетационного периода ранних и среднеранних сортов составляет в среднем 1000-1400ºС, позднеспелых — 1400-1600ºС.

Требования к влажности почвы. Картофель требователен к влажности почвы. Потребность во влаге у него изменяется по фазам развития. В начале своего роста картофель может жить за счет запасов влаги, имеющихся в материнском клубне. При запасах продуктивной влаги в пахотном горизонте почвы не менее 15 мм и температуре 18-20ºС всходы картофеля, выдержанного на свету, появляются на 10-12 день после посадки. Транспирационный коэффициент его колеблется от 400 до 550.

Критическим периодом является фаза от начала цветения до прекращения прироста ботвы. Недостаток влаги в этот период приводит к сильному снижению продуктивности растений картофеля. Лучшие приросты ботва дает при 70-80% от наименьшей влагоёмкости. Влажность за увядания картофеля на средних и тяжелых суглинках отмечается при полевой влажности — 14-16%.

Требования к почве и воздушному режиму. Картофель произрастает на различных почвах, но наибольшие урожаи обеспечивает на рыхлых, плодородных, хорошо окультуренных, аэрированных почвах. Лучше для него супесчаные и суглинистые почвы, пойменные, а также легкие черноземы с рН_сол 5,6-6,5. Не подходят для картофеля тяжелые глинистые, заплывающие и засоленные почвы. Чем меньше плотность сложения почвы в клубнеобразующей зоне и лучшее снабжение корневой системы воздухом, тем выше урожай. Рыхлость почвы нужно поддерживать в течение всей вегетации. Оптимальная плотность сложения почвы для картофеля на средних и тяжелых суглшинках составляет 1,1-1,21,2 т/м³.

Картофель из почвы поглощает большое количество воздуха на дыхание корней. Суточная их потребность в кислороде составляет 1 мг на 1 г сухого вещества. Наиболее высокая потребность в этом элементе возникает в период образования клубней. В целом потребность в кислороде у картофеля выше в 5-10 раз в сравнении с другими сельскохозяйственными культурами.

Требования к свету. Картофель относится к светолюбивым культурам. В затененных местах стебли его вытягиваются, задерживается образование клубней. Доступ света к растениям зависит от способа, густоты посадки картофеля и направления рядков (лучше — с севера на юг). Посев в таком направлении обеспечивает растениям картофеля равномерное освещение в течение дня. По современной фотопериодической классификации картофеля относят к растениям короткого дня, поскольку сокращение продолжительности дня укоряет развитие растений. Длинный день усиливает рост надземной биомассы, поступление ассимилятов в клубни и частой — их урожайности.

В связи с этим, профессор В.В. Коломейченко утверждает, что большинство видов и сортов картофеля являются растениями длинного дня и лишь некоторые относятся к короткодневным.

В составе сухого вещества картофеля насчитывается 26 различных химических элементов. Однако на большинстве типов почв картофель испытывает потребность в азоте, фосфоре и калии.

Требования к элементам питания. Для получения высоких урожаев картофель нуждается в большом количестве питательных веществ.

Вынос их на 1 т клубней составляет кг д.в.: азота — 5-6, фосфора — 1,5-2, калия — 7-10; кальция — 4 и магния — 2.

Азотное питание сильно влияет на рост ботвы и урожайность картофеля. Однако при высоких дозах азотного удобрения, не сбалансированного с другими элементами питания, в клубнях накапливается повышенное количество небелкового, в том числе нитратного азота. Сбалансировать азотное питание картофеля можно за счет увеличения в удобрении доли фосфора в 1,5-1,7 раза.

Фосфорное питание улучшает рост корней, углеводный обмен, ускоряет развитие и созревание растений, повышает крахмалистость клубней.

Калий способствует более интенсивному фотосинтезу, ускоряет передвижение углеводов из листьев в клубни, препятствует потемнению мякоти, повышает устойчивость к грибным болезням. Недостаток калия особенно ощущается на бедных песчаных и супесчаных почвах.

Больше азота поступает в растения в первую половину вегетации, когда интенсивно растет ботва; фосфора — при развитии корней, ботвы и клубней; калия на протяжении всей вегетации.

Картофель является калиефильной (калиелюбивой) культурой. Для создания урожая он потребляет больше калия, меньше азота и мало фосфора. Большинство почв Волгоградской области богаты калием, поэтому здесь более эффективны азотные и фосфорные удобрения. На супесях же, бедных калием, картофель более отзывчив на калийные безхлорные туки.

Особенности агротехнологии. Сорта. В Госреестр для нашего 8-го региона включено 12 экологически пластичных сортов: Волжанин, Жуковский ранний, Импала, Кондор, Лорх, Луговской, Марфона, Невский, Рождественский, Сантэ, Чаронт, Ярла, Большинство из них были районированы в период с 198 по 1997 гг., а после него включен в Госреестр всего один — Чаронт (2014 г.). Первичным семеноводством картофеля в области мы занимаемся. Предпринимались попытки наладить семеноводство на основе меристемной культуры (Всероссийский НИИ орошаемого землделеия), но и это направление не получило развития. Естественно, это отрицательно сказывается на урожайности культуры.

В зависимости от продолжительности вегетационного периода сорта картофеля классифицируют следующим образом: раннеспелые (50-60 дней), среднеранние (60-80), среднеспелые (80-100), среднепоздние (110-120) и позднеспелые (125 и более дней).

Место в севообороте. Лучшими предшественниками для картофеля являются озимые культуры, яровые зерновые, однолетние бобовые, горох, нут, соя, особенно, если они возделывались на высоком агрономическом фоне. Картофель можно размещать по пласту многолетних трав, но на полях не заражённых проволочником.

Выращивать картофель нужно на почвах, которые на протяжении вегетации сохраняют рыхлость, не заплывают при выпадении осадков и могут быть пригодны для комбайновой уборки.

Глинистые почвы, особенно черноземы, более плодородны, но сильно уплотнены, поэтому для улучшения воздухопроницаемости таких почв необходимо внесение повышенных норм органических удобрений, применение специальной техники (в том числе фрезерных машин) при обработке почвы.

Для предупреждения водной эрозии почв от ливневых дождей картофель нужно располагать на ровных участках.

Посадки семенного картофеля, во избежание поражения болезнями и вредителями, возвращать на прежнее место необходимо не ранее, чем через 3 года. Повторные посадки допустимы лишь для продовольственного картофеля, но не более двух лет подряд.

Основная обработка почвы. Обработку почвы под картофель как основную, так и предпосадочную осуществляют в соответствии с зональными рекомендациями.

Вслед за уборкой предшественника проводят лущение поверхности поля на глубину 6-8 см или дискование дисковыми боронами на глубину 8-10 см. Эти технологические операции необходимо проводить для заделки пожнивных остатков, семян сорняков и болезней в почву, уничтожения сорной растительности, создания мульчирующего слоя с целью предотвращения испарения влаги из почвенных слоев, подтягивания капиллярной влаги к мульчирующему слою и провоцирования прорастания сорняков. При появлении падалицы и всходов сорных растений проводят повторное дискование или культивацию почвы на глубину 10-12 см для их уничтожения.

Если на поле имеются вегетирующие злостные многолетние сорные растения (вьюнок полевой, осот полевой, латук татарский, пырей ползучий) необходимо провести химическую обработку одним из системных гербицидов глифосатной группы в послеуборочный период: Торнадо, 36% ВР 6-8 л/га; Зеро, 36% ВР — 6-8 л/га; Космик, 36% ВР — 6-8 л/га; Ураган Форте, 50% ВР — 3-4 л/га. Для усиления действия этих препаратов рекомендуется добавлять по 6-10 кг/га аммиачной селитры. Расход рабочей жидкости должен быть не менее 200 л/га. Лучшая температура для применения данных средств защиты — 15-25°С, а скорость ветра при обработке не должна превышать 3 м/сек.

Основную обработку почвы проводят во второй-третей декаде сентября безотвальными орудиями: чизелем на глубину 32-34 см (при наличии плужной подошвы), плоскорезом на 8-11; сибирской стойкой на 28-30 см; почвоуглубителем Дельта на 35-40 см. Главное, чтобы почва была вспушенной и плужная подошва отсутствовала, что повышает водопоглотительную способность и создает оптимальные условия для прохождения корневой системы вглубь почвенного профиля. На почвах не подверженных эрозии можно проводить глубокую отвальную вспашку.

Если картофель размещается на орошаемых участках, то формирование гребней является обязательным приёмом. Проведение этой технологической операции с осени позволяет исключить из системы обработки почвы такие энергонасыщенные работы в весенний период, как фрезерование и начать посадку картофеля на 5-10 дней раньше.

 Посадка картофеля в гребни обеспечивает групповое использование картофелепосадочных машин и улучшает работу картофелеуборочных комбайнов. Попадание почвы в бункер комбайна уменьшается в 1,5-2 раза.

Нарезку борозд и формирование гребней перед посадкой картофеля проводят культиваторами-гребнеобразователями КФГ-75-4, КГО-3, КГО-3,6.

Культиватор КГФ-75-4 применяется также для рыхления почвы в междурядьях с одновременным формирования высокопрофильных гребней, а при установке дополнительных зубьев — для сплошной обработки почвы.

Культиваторы КГО-3,0 и КГО-3,6 используются как для формирования гребней так и для довсходового и послевсходового формирования трапециоидальных гребней 4-рядных посадок картофеля и обеспечивают качественное рыхление почвы на заданную глубину с уничтожением сорняков.

Формировать гребни с осени в нашей зоне в богарных условиях не целесообразно из-за недостаточного увлажнения почвы.

Система удобрений. Потребление картофелем питательных элементов из почвы начинается практически после появления всходов. До появления всходов (1 период) усиленно формируется корневая система за счет питательных веществ, содержащихся в клубне. Во 2-й период развития картофеля происходит основное потребление азота на формирование листьев и столонов. В период образования клубней и их активного роста (3-й период) растения усваивают около 40% потребляемого азота, до 50% фосфора и до 60% калия. К началу созревания клубней используется 80-85% азота и фосфора. Активно идёт поступление калия (до 30%) для образования защитной кожуры и отложения крахмала.

Органическое удобрение в виде навоза вносят под второе дискование почвы в дозе 40 т/га, то есть до проведения основной обработки почвы. Навоз необходим не только как источник питания, но и для создания рыхлости почвы.

Примерные дозы внесения азота на неорошаемых землях для Волгоградской области азота фосфора и калия — по 45-60 кг/га в д.в. Калийные удобрения вносят вместе с навозом в осенний период. Фосфорные удобрения и азотные вносят под предпосевную культивацию или перед фрезерованием почвы перед посевом на глубину 12-16 см. На орошении дозы минеральных удобрений рассчитывают на запрограммированный урожай.

Для получения высоких урожаев клубней картофеля необходимо применять также микроудобрения, поскольку содержание микроэлементов в почвах Волгоградской области находится на низком уровне. Больше всего требуется картофелю: бор, медь, марганец, цинк, кобальт. Поэтому целесообразно проводить некорневые подкормки микроудобрениями: Омекс 3Х в фазу бутонизации и еще 1-2 раза с интервалом 14 дней — 2,5-3 л/га или Омекс микромакс в фазу полных всходов картофеля и 1-3 раза через 15 дней — 1 л/га при расходе рабочей жидкости 200-300 л/га.

Подготовка семенных клубней картофеля к посадке.Подготовка посадочного материала является ответственным моментом в технологии возделывания картофеля. При этом отделяют ненужные примеси, отбирают мелкие и больные клубни, проводят разделение на фракции — 50, 80 г и свыше 80 г. Лучше посадку картофеля проводить фракциями массой 50-80 г. Для посадки используют клубни выравненные, для обеспечения дружных всходов культуры.

После сортировки, при наступлении теплых дней и положительных температурах в ночное время, проводят — подвяливание клубней в теплых помещениях для частичной потери влаги (до 10-15%), что усиливает ферментативные процессы, способствует пробуждению почек и позеленению клубней. Это позволяет обеспечить дружные всходы, а клубни удобны для механизированной посадки.

Можно проводить проращивание клубней в течение 20-25 дней при температуре 12-15ºС в хорошо освещенных помещениях, где имеется активная вентиляция, а раннеспелых сортов — до 30 дней. Длина ростков не должна превышать 15-20 мм, а лучше 10 мм (рис…..?). Для проращивания клубни помещают в стандартные деревянные ящики по 10-12 кг. Можно проращивание проводить под парниковыми рамами.

До или во время посадки клубни обрабатывают одним из самых технологичных фунгицидов Престиж, 19% КС — 0,7-1,0 л/т с расходом рабочего раствора 10 л/т, что защищает посевы парши обыкновенной и ризоктониоза. Обработка данным препаратом позволяет полностью сохранить проростки на клубнях.

Предпосевная обработка почвы. При наступлении физической спелости почвы в богарных условиях проводят боронование по диагонали поля (под углом 25-30º) с целью закрытия влаги, выравнивания поверхности полей, создания мелкокомковатой структуры почвы и борьбы с проростками сорняков.

Затем проводят культивацию на глубину 6-8 см, а через 8-10 дней после созревания нижних слоев почвы, её повторяют и делают на глубину 10 или 10-12 см в зависимости от гранулометрического состава почвы. Можно культивацию заменить фрезерованием на глубину посадки картофеля.

На орошении одним из приёмов, улучшающим качество подготовки почвы к посадке картофеля, является предварительное формирование гребней весной (если не проведен данный приём в осенний период). Нарезку лучше проводить через 70 см культиватором КРН — 5,6, оборудованным ярусными окучниками, что улучшает крошение суглинистых почв и обеспечивает более эффективное применение комбайнов на уборке.

Формирование гребней способствует повышению температуры почвы в зоне залегания клубней на 3-4°С, в результате чего всходы появляются на 5-6 дней раньше.

В случае, если гребни сформированы с осени, то на этих полях весной никаких мероприятий проводить не следует до посадки картофеля.

Посадка картофеля. Посадку картофеля проводят при установлении температуры в посадочном слое на глубине 8-10 см на уровне 7-8°С. Посадка при температуре ниже 7°С не целесообразна, так как ростки картофеля сильно повреждаются возбудителями болезней. Сажают картофель картофелесажалками типа СН-4Б-1, СН-4Б-2, Л-201, Л-207, Л-202, СК-4, КСМ-4, КСМ-6 с опускающим бункером, АКПК-4 сажалками. Междурядье посадки должно быть 60 или 70 см.