Development and Formation of Productivity of Potato Varieties of Kamchatka Breeding Depending on the Elements of Cultivation Technology

Full Text

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.

About the authors

V. V. Gainatulina

Kamchatka Research Institute of Agriculture – a branch of the N.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources

Author for correspondence.
Email: Khasbiullina@kamniish.ru

PhD in Agricultural Sciences

Russian Federation, Sosnovka

R. A. Khasbiullin

Kamchatka Research Institute of Agriculture – a branch of the N.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources

Email: Khasbiullina@kamniish.ru

Researcher

Russian Federation, Sosnovka

O. I. Khasbiullina

Kamchatka Research Institute of Agriculture – a branch of the N.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources

Email: Khasbiullina@kamniish.ru

PhD in Agricultural Sciences

Russian Federation, Sosnovka

References

Supplementary files