Россия
Изучено влияние различных приемов агротехники картофеля на семенную продуктивность раннего сорта «Розара» и среднеспелого сорта «Кузовок». В период исследований этот показатель главным образом зависел от густоты посадки (вклад фактора – 67,1 %), уровня минерального питания (20,4 %) и генотипа (7,2 %). Во влажных условиях 2015 г. (ГТК = 1,60) возрастало влияние глубины заделки семенного материала (17,3 %), в засушливом 2016 г. (ГТК = 0,93) – уровня питания (41,0 %), а в достаточно влажном 2017 г. (ГТК = 1,44) – сорта (30,8 %) и срока посадки (8,1 %). Установлено оптимальное сочетание агроприемов, обеспечивающее наибольшие сборы клубней семенной фракции с единицы площади – загущенные посадки (75×19 см) на повышенном фоне минерального питания: для сорта «Кузовок» – 5–12 июня на глубину 10–12 см (404 тыс. шт/га), а для сорта «Розара» – 25–29 мая на глубину 5–6 см (378 тыс. шт/га) и 10–12 см (383 тыс. шт/га). Загущение посадок с 49 до 70 тыс. клубней на 1 га повышало семенную продуктивность сорта «Розара» в среднем на 36,7 %, «Кузовок» – на 25,8 %. Повышение уровня минерального сопровождалось увеличение этого показателя у сорта «Розара» на 21,4–30,8 %, а сорта «Кузовок» – на 18,9–30,3 % по сравнению контролем (без удобрений). Ранняя посадка (5 мая) приводила к снижению сбора клубней семенной фракции с 1 га сорта «Розара» в среднем на 41,1 % по сравнению с посадкой во второй декаде мая, на 49,2 % по сравнению с посадкой в конце мая, а у сорта «Кузовок» – на 14,1 и 26,0 % соответственно. Глубокая заделка посадочного материала способствовала достоверному повышению семенной продуктивности картофеля при позднем сроке посадки сорта «Розара» – на 3,8 %, «Кузовок» – на 10,1 %.
картофель, семенная продуктивность, уровень питания, срок посадки, густота посадки, глубина посадки.
Цель и методика исследований
Стабильность отечественного картофелеводства главным образом связана с использованием высокопродуктивных, устойчивых к болезням и вредителям сортов, высококачественного семенного материала и адаптивных технологий возделывания картофеля (Solanum tuberosum L.) [1]. Аграрной наукой Урала созданы сорта и разработан ряд агротехнологий, обеспечивающие получение программируемых урожаев картофеля 25–30, а в благоприятные годы и в условиях орошения – 40 т/га и выше [2–4]. Важнейшим условием формирования планируемой урожайности картофеля является сочетание сбалансированного минерального питания (макро- и микроэлементами), оптимальной густоты посадки и использования защитно-стимулирующих препаратов, подавляющих первичную инфекцию на семенных клубнях и повышающих устойчивость растений к стресс-факторам [5]. В то же время оптимальное сочетание агротехнических приемов для повышения семенной продуктивности картофеля разработанными в Российской Федерации технологии производства картофеля в настоящее время не установлены [6–8].
Цель исследований – изучить влияние комплекса агротехнических приемов на семенную продуктивность картофеля в условиях лесостепное зоны Челябинской области.
Исследования проведены в 2014–2017 гг. на опытном поле Южно-Уральского научно-исследовательского института садоводства и картофелеводства – филиала ФГБНУ «Уральский федеральный аграрный научно-исследовательский центр УрО РАН». Предшественник картофеля – чистый пар. Почва опытного участка – чернозем выщелоченный среднесуглинистый с содержанием гумуса (по Тюрину) – 5,90–7,26 %, легкогидролизуемого азота (по Тюрину и Кононовой) – 7,0–7,9 мг / 100 г почвы, подвижного фосфора (по Чирикову) – 11,8–16,0 мг / 100 г почвы, обменного калия (по Чирикову) – 19,3–25,7 мг / 100 г почвы, рНсол – 5,12–5,28. Агротехника картофеля общепринятая для зоны. Посадку проводили семенными клубнями массой 50–70 г.
Схема опыта: фактор А – срок посадки: 1) первая декада (5) мая; 2) вторая декада (12–15) мая; 3) третья декада (25–29) мая; 4) начало (5–12) июня; Ффактор В – глубина посадки: 1) мелкая (5–6 см); 2) глубокая (10–12 см); фактор С – сорт: 1. «Розара» (ранний); 2. «Кузовок» (среднеспелый); фактор D – густота (схема) посадки: 1) 49 тыс. клубней на 1 га (75×27 см); 2) 70 тыс./га (75×19 см); фактор Е – уровень минерального питания: 1) без удобрений (контроль); 2) удобрения в расчете на урожай 25 т/га (в среднем за 4 года – N71Р84К67); 3) удобрения в расчете на урожай 40 т/га (N171Р227К259).
В 2015 и 2016 гг. физиологическое состояние почвы не позволило провести раннюю посадку, поэтому изучалось только три срока посадки: во второй декаде мая, в конце мая и начале июня.
Опыты закладывали в четырехкратной повторности. Размещение вариантов в повторениях рендомизированное. Площадь делянки – 27 м2. Обработку данных проводили методом многофакторного дисперсионного анализа [9].
По величине гидротермического коэффициента вегетационный период (май – август) 2014 и 2017 гг. был признан достаточно влажным (ГТК = 1,34 и 1,44 соответственно), 2015 г. – влажным (1,60), 2016 гг. – недостаточно влажным (0,93).
Результаты исследований
Семенная продуктивность картофеля – сложный количественный признак, который зависит от числа растений на единице площади и количества клубней семенной фракции, сформированных одним растением. В свою очередь густота стояния растений перед уборкой зависит от числа высаженных клубней, полевой всхожести и сохранности растений в течение вегетации, а число клубней семенной фракции в расчете на куст в сильной степени зависит от сорта и приемов агротехники.
Наши исследования показали, что мелкая заделка семенного материала на 2–3 дня ускоряет появление всходов, на 13–21 % снижает вредоносность ризоктониоза (Rhizoctonia solani) по сравнению с глубокой посадкой. Это способствовало повышению полевой всхожести картофеля сорта «Кузовок» в среднем на 0,6 %, «Розара» – на 0,9 % и, как следствие, увеличивало густоту стояния растений перед уборкой на 0,3 и 0,5 тыс. шт/га соответственно.
Срок посадки картофеля оказывал существенное влияние на вредоносность ризоктониоза в форме сухой язвенной гнили стеблей. Степень развития болезни в варианте ранней посадки (5 мая) у сорта «Розара» оказалась на 28,8 %, а у сорта Кузовок на 53,7 % больше, чем при посадке в средине мая, на 39,5 и 67,1 % соответственно больше, чем при посадке в конце мая, и на 65,9 и 107,0 % больше, чем при поздней посадке. Наибольшая полевая всхожесть картофеля сорта «Розара» отмечалась в варианте третьего срока посадки (91,0 %), а у сорта «Кузовок» – при втором сроке посадки (97,2 %). Посадка в первой декаде мая снижала этот показатель в среднем на 2,4 % у сорта «Розара» и на 2,1 % у сорта «Кузовок», а густоту стояния растений перед уборкой – соответственно на 1,5 и 1,2 тыс. шт/га.
Повышение уровня минерального питания снижало вредоносность Rhizoctonia solani. На фоне внесения удобрений в расчете на урожай 25 т/га распространенность ризоктониоза в форме сухой язвенной гнили на стеблях сорта «Розара» снижалась в среднем на 8,0 %, а на урожай 40 т/га – на 19,7 % по сравнению с контролем, у сорта «Кузовок» – на 7,8 и 21,6 % соответственно. В целом полученные нами данные согласуются с результатами других исследований [10]. Это способствовало повышению всхожести сорта «Розара» в среднем на 1,4–1,8 %, «Кузовок» – на 1,0–1,2 %, а густоты стояния растений перед уборкой соответственно на 0,8–1,1 и 0,6–0,8 тыс. шт/га по сравнению с вариантом без внесения удобрений.
Загущение посадок картофеля с 49 до 70 тыс. клубней на 1 га сопровождалось повышением вредоносности ризоктониоза в форме сухой гнили стеблей. У сорта «Розара» степень развития этой болезни повышалась на 14,1 %, у сорта «Кузовок» – на 12,9 %, что приводило к снижению полевой всхожести картофеля соответственно на 0,6 и 1,1 %.
Семенная продуктивность картофеля в среднем за 4 года исследований варьировала в значительных пределах в зависимости от густоты посадки (вклад фактора – 67,1 %), уровня минерального питания (20,4 %) и генотипа (7,2 %). В условиях 2015 г. доля вариации, обусловленная глубиной заделки семенного материала, увеличивалась до 17,3 %, в 2016 г. повышался вклад уровня минерального питания (41,0 %), а в 2017 г. возрастало значение сорта (30,8 %) и срока посадки (8,1 %).
Максимальные сборы клубней семенной фракции с 1 га достигались при загущенной схеме посадки картофеля на повышенном фоне питания. У сорта «Кузовок» – в варианте поздней посадки на глубину 10–12 см (404 тыс. шт/га), а у сорта «Розара» – в варианте посадки 25–29 мая, причем как при мелкой (378 тыс. шт/га), так и глубокой заделке семенного материала (383 тыс. шт/га) (таблица 1).
Таблица 1
Семенная продуктивность картофеля в зависимости от приемов агротехники, тыс. шт/га (среднее за 2014–2017 гг.)
Table 1
Seed productivity of potatoes, depending on the methods of agricultural engineering, ths. pcs/ha (average for 2014–2017)
Сорт (С) Variety (С) |
Схема посадки (D) Landing layout (D) |
Уровень питания (Е) Power level (E) |
Срок посадки (А) Term of planting (А) |
|||||
12–15 мая 12–15 May |
25–29 мая 25–29 May |
5–12 июня 5–12 June |
||||||
Глубина посадки в см (В) Planting depth in cm (В) |
||||||||
5–6 |
10–12 |
5–6 |
10–12 |
5–6 |
10–12 |
|||
Розара Rosara |
75×27 см 75×27 cm |
Контроль Control |
198 |
206 |
204 |
216 |
196 |
197 |
NPK-1 |
219 |
246 |
246 |
233 |
234 |
261 |
||
NPK-2 |
263 |
253 |
247 |
261 |
255 |
257 |
||
75×19 см 75×19 cm |
Контроль Control |
257 |
281 |
268 |
257 |
255 |
274 |
|
NPK-1 |
299 |
340 |
336 |
333 |
322 |
340 |
||
NPK-2 |
353 |
341 |
378 |
383 |
358 |
351 |
||
Кузовок Kuzovok |
75×27 см 75×27 cm |
Контроль Control |
232 |
242 |
257 |
234 |
214 |
244 |
NPK-1 |
276 |
271 |
269 |
257 |
259 |
280 |
||
NPK-2 |
289 |
299 |
296 |
297 |
273 |
310 |
||
75×19 см 75×19 cm |
Контроль Control |
289 |
294 |
290 |
289 |
274 |
310 |
|
NPK-1 |
333 |
334 |
337 |
361 |
315 |
338 |
||
NPK-2 |
362 |
376 |
380 |
370 |
378 |
404 |
||
НСР05 = 41; НСР05 (А, Е) = 9; НСР05 (В, С, D) = 7 NSR05 = 41; NSR05 (А, Е) = 9; NSR05 (В, С, D) = 7 |
Примечание: NPK-1 – минеральные удобрения в расчете на урожайность 25 т/га; NPK-2 – минеральные удобрения в расчете на урожайность 40 т/га.
Note: NPK-1 – mineral fertilizers based on a yield of 25 t/ha; NPK-2 – mineral fertilizers in the calculation of the yield of 40 t/ha.
Увеличение густоты посадки с 49 до 70 тыс. клубней на 1 га (или на 42 %) повышало семенную продуктивность картофеля сорта «Розара» – в среднем на 36,7 % (86 тыс. шт/га), а сорта «Кузовок» – на 25,8 % (69 тыс. шт/га).
Применение минеральных удобрений под урожай 25 т/га вызывало увеличение этого показателя у сорта «Розара» в среднем на 21,4 % (на 50 тыс. шт/га), «Кузовок» – на 18,9 % (на 48 тыс. шт/га), а в расчете на урожай 40 т/га соответственно на 31,8 и 30,3 % (на 74 и 76 тыс. шт/га) по сравнению с неудобренным контролем.
Глубокая заделка посадочного материала способствовала достоверному повышению сбора клубней семенной фракции при позднем сроке посадки картофеля сорта «Розара» – на 10 тыс. шт/га (на 3,8 %), «Кузовок» – на 29 тыс. шт/га (на 10,1 %), тогда как при ранней посадке сорта «Кузовок» преимущество обеспечивала мелкая заделка – прибавка составила 21 тыс. клубней на 1 га (или 8,7 %).
Ранняя посадка (5 мая) приводила к снижению сбора клубней семенной фракции с единицы площади сорта «Розара» в среднем на 41,1 % по сравнению с посадкой во второй декаде мая, на 49,2 % по сравнению с посадкой в конце мая, а у сорта «Кузовок» – на 14,1 и 26,0 % соответственно (таблица 2). По нашему мнению, это связано с существенным повышением вредоносности Rhizoctonia solani при первом сроке посадки (у сорта «Розара» – на 22,8 %, «Кузовок» – на 63,7 % по сравнению с посадкой 15 мая), что снижало полевую всхожесть картофеля (на 0,9 и 2,1 % соответственно), клубнеобразующую способность стеблей (на 4,0 и 2,6 %), общее число клубней под кустом (на 12,7 и 3,6 %) и, как следствие, количество клубней семенной фракции в расчете на 1 куст («Розара» – на 38,1 %, «Кузовок» – на 12,8 %). Помимо этого, негативное влияние ризоктониоза проявлялось в снижении количества стеблей в кусте и густоты стеблестоя на гектаре сорта «Розара» (на 8,5 и 9,6 % соответственно).
В среднем за 2 года, когда изучался ранний срок посадки, семенная продуктивность картофеля достоверно зависела от густоты посадки (вклад фактора – 54,9 %), уровня минерального питания (18,0 %), сорта (10,0 %), срока посадки (11,4 %) и от взаимодействия факторов АС (срок посадки и сорт – 1,1 %) и DE (густота посадки и уровень питания – 1,1 %).
Таблица 2
Семенная продуктивность картофеля в зависимости от приемов агротехники, тыс. шт/га (среднее за 2 года – 2014 и 2017 гг.)
Table 2
Seed productivity of potatoes, depending on the methods of agricultural technology, ths. pcs/ha (average for 2 years – 2014 and 2017)
Сорт (С) Variety (С) |
Глубина посадки, см (В) Planting depth in cm (В) |
Схема посадки (D) Landing layout (D) |
Уровень питания (Е) Power level (E) |
Срок посадки (А) Term of planting (А) |
|||
5 мая 5 May |
15 мая 15 May |
25 мая 25 May |
5-6 июня 5–6 June |
||||
Розара Rosara |
5–6 см 5–6 cm |
75×27 см 75×27 cm |
Контроль Control |
141 |
195 |
199 |
206 |
NPK-1 |
192 |
210 |
225 |
243 |
|||
NPK-2 |
190 |
242 |
232 |
260 |
|||
75×19 см 75×19 sm |
Контроль Control |
172 |
243 |
265 |
278 |
||
NPK-1 |
179 |
289 |
331 |
352 |
|||
NPK-2 |
212 |
350 |
383 |
394 |
|||
10–12 см 10–12 cm |
75×27 см 75×27 cm |
Контроль Control |
206 |
239 |
252 |
209 |
|
NPK-1 |
214 |
274 |
294 |
252 |
|||
NPK-2 |
224 |
300 |
296 |
277 |
|||
75×19 см 75×19 cm |
Контроль Control |
250 |
260 |
294 |
261 |
||
NPK-1 |
314 |
341 |
361 |
327 |
|||
NPK-2 |
348 |
367 |
412 |
410 |
|||
Кузовок Kuzovok |
5–6 см 5–6 cm |
75×27 см 75×27 cm |
Контроль Control |
135 |
178 |
192 |
190 |
NPK-1 |
158 |
225 |
213 |
281 |
|||
NPK-2 |
187 |
251 |
247 |
273 |
|||
75×19 см 75×19 sm |
Контроль Control |
168 |
256 |
272 |
280 |
||
NPK-1 |
224 |
301 |
338 |
362 |
|||
NPK-2 |
240 |
361 |
382 |
383 |
|||
10–12 см 10–12 cm |
75×27 см 75×27 cm |
Контроль Control |
175 |
182 |
215 |
210 |
|
NPK-1 |
199 |
253 |
267 |
283 |
|||
NPK-2 |
217 |
249 |
316 |
301 |
|||
75×19 см 75×19 cm |
Контроль Control |
233 |
279 |
281 |
307 |
||
NPK-1 |
297 |
323 |
373 |
341 |
|||
NPK-2 |
310 |
337 |
401 |
417 |
|||
НСР05 = 49; НСР05 (А) = 10; НСР05 (В, С, D) = 7; НСР05 (Е) = 9 NSR05 = 49; NSR05 (А) = 10; NSR05 (В, С, D) = 7; NSR05 (E) = 9 |
Примечание: NPK-1 – минеральные удобрения в расчете на урожайность 25 т/га; NPK-2 – минеральные удобрения в расчете на урожайность 40 т/га.
Note: NPK-1 – mineral fertilizers based on a yield of 25 t/ha; NPK-2 – mineral fertilizers in the calculation of the yield of 40 t/ha.
В основном здесь прослеживаются те же закономерности, что и в целом по опыту. Загущение посадок вызывало увеличение семенной продуктивности сорта «Розара» на 38,5 %, «Кузовок» – на 32,9 %. Применение минеральных удобрений, сбалансированных на получение урожая 25 т/га, повышало этот показатель соответственно на 22,3 и 21,8 %, а на урожай 40 т/га – на 36,1 и 34,9 % по сравнению с контролем (без удобрений). Глубокая заделка семенного материала повышала сбор клубней семенной фракции с 1 га изученных сортов в варианте поздней посадки («Розара» – на 2,2 %, «Кузовок» – на 7,1 %).
Существенное влияние на величину семенной продуктивности картофеля оказывали метеорологические условия вегетационного периода. Так, у сорта «Розара» наибольшим этот показатель был в 2014 г. – в среднем 298 тыс. шт/га, затем в порядке убывания 2015 г. – 289, 2016 г. – 267 и в 2017 г. – 249 тыс. шт/га. Тогда как у сорта «Кузовок» максимальные сборы клубней семенной фракции с единицы площади отмечались в 2015 и 2017 гг. (315 и 312 тыс. шт.), а минимальные – в 2014 и 2016 гг. (287 и 289 тыс. шт/га соответственно).
Анализ полученных данных в вариантах загущенной схемы посадки на повышенном фоне питания показал, что у раннего сорта «Розара» наибольшая семенная продуктивность в 2014 году отмечалась в варианте мелкой посадки во второй декаде мая (462 тыс. шт/га), в 2015 и 2016 гг. – в третьей декаде мая, в первом случае с заделкой семенного материала на глубину 5–6 см (379 тыс. шт/га), а во втором на глубину 10–12 см (391 тыс. шт/га). Тогда как в 2017 г. наибольшие сборы семенных клубней зафиксированы при глубокой посадке в конце мая и при мелкой посадке в начале июня – по 385 тыс. клубней с 1 га (рис. 1). 5–6
Рис. 1. Динамика семенной продуктивности картофеля сорта «Розара» по годам исследований, тыс. шт/га (среднее за 2014–2017 гг.)
Fig. 1. Dynamics of seed productivity of potato varieties “Rosara” by years of research, ths. pcs/ha (average for 2014–2017)
У среднеспелого сорта «Кузовок» наибольший сбор клубней семенной фракции в 2014 и 2016 гг. отмечался при втором сроке посадки на глубину 5–6 см (соответственно 418 и 427 тыс. шт/га), в 2015 г. – при поздней глубокой посадке (439 тыс. шт/га), а в 2017 г. – в варианте мелкой посадки в третьей декаде мая (451 тыс. шт/га) (рис. 2).
Рис. 2. Динамика семенной продуктивности картофеля сорта «Кузовок» по годам исследований, тыс. шт/га (среднее за 2014–2017 гг.)
Fig. 2. Dynamics of seed productivity of potato varieties “Kuzovok” by years of research, ths. pcs/ha (average for 2014–2017)
Выводы. Рекомендации
1. Семенная продуктивность картофеля в лесостепной зоне Южного Урала варьирует в зависимости от погодных условий вегетационного периода, а в целом за период исследований определялась густотой посадки (вклад фактора – 67,1 %), уровнем минерального питания (20,4 %) и генотипа (7,2 %). Во влажных условиях 2015 г. (ГТК = 1,60) возрастала зависимость от глубины заделки семенного материала (17,3 %), в засушливом 2016 г. (ГТК = 0,93) – от уровня минерального питания (41,0 %), в достаточно влажном 2017 г. (ГТК = 1,44) – от сорта (30,8 %) и срока посадки (8,1 %).
2. Применение минеральных удобрений в расчете на урожай 25 т/га способствовало повышению сбора клубней семенной фракции с 1 га раннего сорта «Розара» на 21,4 %, а на урожай 40 т/га – на 31,8 % по сравнению с контролем (без удобрений); среднеспелого сорта «Кузовок» – на 18,9 и 30,3 % соответственно.
3. Увеличение густоты посадки с 49 до 70 тыс. клубней на 1 га (или на 42 %) повышало семенную продуктивность картофеля сорта «Розара» в среднем на 36,7 %, а сорта «Кузовок» – на 25,8 %.
4. Ранняя посадка (5 мая) приводила к снижению сбора клубней семенной фракции с единицы площади сорта «Розара» в среднем на 41,1 % по сравнению с посадкой во второй декаде мая, на 49,2 % по сравнению с посадкой в конце мая, а у сорта «Кузовок» – на 14,1 и 26,0 % соответственно.
5. Глубокая заделка посадочного материала способствовала достоверному повышению семенной продуктивности картофеля при позднем сроке посадки сорта «Розара» – на 3,8 %, «Кузовок» – на 10,1 %, тогда как при ранней посадке сорта Кузовок преимущество обеспечивала мелкая заделка (+8,7 %).
6. Максимальные сборы клубней семенной фракции с 1 га достигались при загущенной схеме посадки картофеля на повышенном фоне минерального питания. У сорта «Кузовок» – в варианте поздней посадки на глубину 10–12 см (404 тыс. шт/га), а у сорта «Розара» – при посадке в третьей декаде мая как при мелкой (378 тыс. шт/га), так и глубокой заделке семенного материала (383 тыс. шт/га).
1. Кружилин И. П., Дубенок Н. Н., Мушинский А. А., Несват А. П. Эффективность возделывания картофеля при орошении в степной зоне Урала // Доклады Россельхозакадемии. 2015. № 1-2. С. 23-26.
2. Колобова О. С., Малюченко О. П., Шалаева Т. В., Шанина Е. П., Шилов И. А., Алексеев Я. И., Велишаева Н. С. Генетическая паспортизация картофеля на основе мультиплексного анализа 10 микросателлитных маркеров // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2017. Т. 21. № 1. С. 124-127.
3. Дубенок Н. Н., Мушинский А. А., Васильев А. А., Герасимова Е. В. Технологии возделывания картофеля в степной и лесостепной зонах Южного Урала в условиях орошения // Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. № 7. С. 71-74.
4. Мингалев С. К. Реакция различных сортов картофеля на сроки посадки в Свердловской области // Аграрный вестник Урала. 2016. № 2. С. 47-51.
5. Васильев А. А. Зависимость урожая и качества картофеля в лесостепной зоне Южного Урала от уровня минерального питания и густоты посадки // Доклады Россельхозакадемии. 2014. № 5. С. 25-28.
6. Карпухин М. Ю. Технология возделывания картофеля на Среднем Урале. - Екатеринбург, 2016. - 15 с.
7. Магомедов Н. Р., Сердеров В. К., Магомедова Г. С. Инновационная технология возделывания адаптивных сортов картофеля в условиях предгорной провинции Дагестана // Горное сельское хозяйство. 2016. № 4. С. 87-89.
8. Шанина Е. П., Клюкина Е. М. Картофель на Урале. - Екатеринбург, 2018. - 20 с.
9. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. - М. : Агропромиздат, 1985. - 351 с.
10. Биктимирова Е. В., Шалдяева Е. М. Развитие ризоктониоза на всходах картофеля сорта «Ред Скарлет» при размещении по разным предшественникам // Актуальные проблемы агропромышленного комплекса: сборник трудов научно-практической конференции, посвященной 80-летию Новосибирского ГАУ. 2016. С. 9-12.