Глава 6 Клубнеплоды

Картофель

Народнохозяйственное значение.

Картофель (Solanum tuberosum L.) - древнейшая культура на земном шаре. Она выращивается в Андах Южной Америки уже более восьми тысяч лет. В Европу картофель впервые завезли испанцы во второй половине 16 века. Впоследствии выращивание этой культуры распространилось повсеместно.

Сегодня картофель - один из важнейших источников питания человека и кормления животных. Он занимает пятое место в мире среди источников энергии в питании человека после пшеницы, кукурузы, риса и ячменя. Основная ценность картофеля, ради чего он и возделывается – это клубень (утолщенное окончание подземного стебля столона).

Например, потребление его на душу населения в Англии его –108 кг, Ирландии – 172, Португалии – 146, Польше – 144, России – 125, Беларуси – 169, Украине – 133, США – 25, Канаде – 72, Швеции – 84, Голландии – 82, Греции – 84, Германии – 75 кг.

В клубнях картофеля содержатся ценные питательные вещества (табл.6.1.1), много витаминов: С (аскорбиновая кислота), А₁ (каротин), В₁ (тиамин), В₂ (рибофлавин), РР (никотиновая кислота), В₆ (пиродоксин).

Таблица 6.1.1

Содержание питательных веществ в клубнях картофеля, % сырой массы [70,71]

Картофель отличается универсальностью использования. Он применяется на продовольственные, технические и кормовые цели. Кулинарам известно до 1000 блюд из картофеля, а при промышленной переработке из клубней, наряду с картофелепродуктами, получают крахмал, патоку, глюкозу, спирт, органические кислоты, декстрин.

Почвенно–климатические условия Беларуси в основном благоприятны для выращивания картофеля. После зерновых эта культура занимает второе место и выращивается на площади около 700 тыс. гектаров, в том числе в с/х предприятиях – на площади, близкой к 100тыс. гектаров.

Потребность республики в картофеле составляет 10500…11000 тысяч тонн, в том числе по областям: Брестская – 1940…2040; Витебская – 1210…1270; Гомельская – 1550…1630; Гродненская – 1870…1960; Минская – 2580…2700; Могилевская – 1350…1400. Минимальный уровень – это производство 6,0…6,5 млн. тонн картофеля.

Порог целесообразного производство картофеля – урожайность не ниже 90…100 ц/га.

Уровень сложившегося производства картофеля, при всей его недостаточности, гарантирует продовольственную безопасность. Однако отрасль характеризуется низкими технологическими параметрами и недостаточной товарностью, что не позволяет реализовать в полной мере экспортный потенциал. Требуется интенсификация отрасли и создание инфраструктуры сбыта, а также модернизация базы хранения и переработки.

Рынок картофеля Беларуси, как структурное звено продуктовых рынков, имеет специфические особенности, определяемые низкой товарностью и развитостью прямого спроса. Отрасль выполняет социальную функцию, при низкой ее товарности население занято самообеспечением. Главная задача – переориентировать отрасль с сугубо внутреннего рынка на самообеспечение по всем регионам и внешний в соотношении 3: 1, что позволит реализовать экспортный потенциал отрасли в объемах, превышающих три миллиона тонн.

В современных условиях картофелеводство имеет четко выраженную тенденцию экстенсивного характера, которая динамично нарастает с конца 80-х годов. Проявляется это в деконцентрации производства, низкой урожайности и высоких затратах как живого, так и овеществленного труда на единицу продукции. Перемещение свыше 80% площадей в личное подсобное хозяйство и на дачные участки населения отбросило картофелеводство на уровень огородничества. Это отрицательно сказалось на фитосанитарном состоянии посевов, а также на конечных результатах отрасли, в т.ч. и на товарности продукции.

Выход отрасли из критической ситуации предполагает принятие ряда мер, обеспечивающих переход на прогрессивную технологию. Кроме того, было бы экономически оправдано посевы культуры в личном подсобном хозяйстве вывести в поля севооборота и возделывать также по интенсивной технологии на договорной основе.

Значительная роль в становлении товарного картофелеводства отводится углублению специализации хозяйств, которая должна быть регламентирована по целевому назначению с оптимальной концентрацией производства, обеспечивающей рациональное использование комплекса специальных машин.

В качестве «узкого» места в технологической цепи выступает сбыт продукции. В этом направлении важную роль играет стратегия системы маркетинга, ориентированная на активное продвижение продукции к потребителю. Выход на внешний рынок с национальной продукцией требует технологического перевооружения отрасли и производства продукции, соответствующей мировым стандартам, а в организационном – заключения долгосрочных контрактов.

Высокорентабельное товарное производство в отрасли возможно только при значительном повышении урожайности, нижний предел которой 200 ц/га. Необходимая прибыль, обеспечивающая эффективность продукции, начинает формироваться при стабильной урожайности клубней 145…150 ц/га.

Биологические особенности. Требования к температуре.Прорастание клубней картофеля начинается, когда температура почвы на глубине заделки их достигает +6…+8⁰С, а, высаженный яровизированными клубнями – при +4…+6⁰С. Оптимальная температура почвы для роста и развития - +16…+19⁰С (дневная 20⁰С и ночная – 12…14⁰С), что примерно соответствует температуре воздуха 21…25⁰С. Рост и развитие растений картофеля сдерживаются, если температура повышается до 29…30⁰С. Клубни при этом не образуются или становятся вялыми, их мякоть чернеет от вызванных жарой некрозов, и при их прорастании возникают нитевидные ростки.

Корни у картофеля образуются обычно при температуре почвы не ниже 7⁰С. При более низких температурах высаженные клубни долгое время лежат в почве, на их поверхности за счет имеющихся питательных веществ могут образовываться новые клубни без появления надземных органов. Такое явление можно часто наблюдать при посадке картофеля в холодную, переувлажненную почву или, наоборот, в слишком сухую почву при температуре выше 25⁰С. Весной, при температуре ниже –2⁰С, ботва картофеля погибает, но с установлением положительных температур снова отрастает, однако в этих случаях резко снижается урожай клубней из-за замедленного развития растений. Клубни картофеля повреждаются при температуре почвы ниже –1⁰С.

Сумма активных температур (10⁰С и выше) за вегетационный период, необходимая для полного развития растений, для ранних и среднеранних сортов в среднем равна 1000…1400⁰С, для позднеспелых – 1400…1600⁰С.

Требования к влаге.Потребность картофеля во влаге по сравнению с другими культурными растениями средняя. Транспирационный коэффициент картофеля равен 400-550, хотя иногда изменяется от 167 до 659. Это указывает на то, что картофельное растение по своей природе весьма пластично и обладает большой приспособленностью к условиям произрастания.

Для производства 100 ц/га сухого вещества (500 ц клубней/га) необходимо примерно 3 тыс. т воды (300…400 мм осадков). Но потребность картофеля в воде в разные периоды развития неодинакова. Для его прорастания достаточно влаги из маточного клубня. В этой фазе картофель не зависит от почвенной влаги и нуждается только в тепле и кислороде. Поэтому сухая весна с быстрым прогреванием почвы и возможность более ранней посадки картофеля для него являются благоприятными. До начала клубнеобразования его потребность во влаге низкая, но затем до конца цветения необходимо достаточное снабжение водой. В конце роста и развития его потребность в воде опять снижается. Высокое содержание влаги в это время еще способствует приросту клубней, но они формируются с низким содержанием сухого вещества, имеют рыхлую кожуру и, связанные с этим, низкое качество и плохую лежкость.

В зависимости от группы спелости разные сорта картофеля в разное время требуют максимума влаги. В Беларуси ранний картофель с коротким периодом вегетации нуждается в этом с середины мая до конца июня, у среднеранних сортов этот срок с июня до июля, а у более поздних – с июля-августа до первой половины сентября. Поэтому риск при выращивании картофеля в зависимости от неравномерного распределения осадков во время вегетационного периода и от разницы их количества по годам можно уменьшить, используя сорта разных групп спелости.

Непродолжительные засухи картофель переносит, но при длительных засушливых периодах(менее 50% наименьшей полевой влагоемкости) сильно снижает урожай. При таких условиях растения перестают расти, феллоген клубней отмирает и пробковый слой становится твердым. При последующих осадках рост клубней не восстанавливается, что ведет к отрастанию их верхушек и образованию перетяжек и деток. После периода оптимального снабжения водой, который способствует сильному росту ботвы, даже незначительные нарушения водного режима ведут к снижению урожая.

А.Г.Лорх говорил, что урожай клубней картофеля ранних сортов определяется осадками июля, среднеспелых – осадками июля-августа и поздних – осадками июля-августа-сентября.

Требования к плодородию почвы.Картофель не очень требователен к почвенным условиям. Лучше всего растет и дает высокий урожай клубней хорошего качества на достаточно аэрированной, рыхлой, способной к крошению и легко прогреваемой почве, но при соответствующей агротехнике его можно выращивать почти на любых почвах. Он хорошо переносит повышенную кислотность почвы. Оптимальной для картофеля является кислотность в интервале рН от 5,3 до 5,8. При выращивании картофеля необходимо учитывать сроки известкования. Максимальный сдвиг рН почвы происходит на 2…3 год после внесения извести, поэтому для снижения поражаемости клубней паршой картофель лучше размещать через 3…4 года после известкования.

Для возделывания картофеля на семенные, продовольственные и технические цели наиболее пригодными считаются дерново-подзолистые среднесуглинистые, супесчаные, а при хорошем снабжении влагой (близкие грунтовые воды или достаточное количество осадков) песчаные почвы, подстилаемые моренным суглинком. На более тяжелых суглинках и глинистых почвах с плохой аэрацией, медленно прогреваемых весной, урожаи обычно ниже. Для нормального формирования и роста клубней необходим постоянный доступ воздуха, содержащего 18…20% (по объему) кислорода. Оптимальная плотность пахотного слоя на дерново-подзолистых суглинистых почвах составляет 1,1…1,2 г/см³, на супесчаных – 1,3…1,4 г/см³.

Содержание крахмала в клубнях увеличивается с ростом количества почвенных коллоидов – от песчаных до суглинистых почв. На глинистых и болотистых почвах содержание крахмала ниже.

Требования к свету. Картофель – светолюбивое растение. При недостатке света (затенении) растения вытягиваются, интенсивность их окраски ослабевает, клубни формируются мелкими, урожайность снижается.

Фазы развития картофеля, как и других полевых культур, связаны с стадиями онтогенеза и этапами органогенеза (рис. 6.1.2.).

Рис. 6.1.2. Стадии онтогенеза растений картофеля

В производственных условиях у растения картофеля выделяют следующие фенологические фазы: прорастание, всходы, стеблевание, бутонизация, цветение, клубнеобразование, увядание и отмирание ботвы.

Интенсивная технология возделывания. Место в севообороте.Специализированное товарное производство экономически целесообразно развивать в наиболее благоприятных для возделывания картофеля почвенных и биоклиматических условиях. В неблагоприятных регионах (большая часть Витебской области) следует размещать картофель на легких по гранулометрическому составу почвах и в основном с целью обеспечения внутриобластных потребностей.

Для бесперебойного обеспечения населения свежим картофелем целесообразно сосредоточить производство раннего картофеля в южных районах Брестской и Гомельской областей.

Посевы картофеля, как технической культуры, в наибольшей мере концентрируются в хозяйствах, расположенных в сырьевых зонах крахмальных и спиртовых заводов, а на продовольственные цели, особенно раннего картофеля, в хозяйствах пригородных зон.

На дерново-подзолистых суглинистых и супесчаных почвах в 7…9-польных севооборотах под картофель можно занимать до двух полей. Такая концентрация посевов не приводит к снижению урожая картофеля и способствует повышению продуктивности севооборота.

Пример схемы севооборота с двумя полями картофеля: 1 – однолетние бобовые травы; 2 – озимые; 3 – картофель; 4 – ячмень + клевер; 5 – клевер; 6 – яровые или озимые зерновые; 7 – картофель; 8 – яровые зерновые.

Важными факторами для определения места картофеля в севообороте являются структура почвы, обеспеченность ее водой и питательными веществами, фитосанитарное состояние, а также использование картофеля в качестве предшественника.

Так как люцерновое поле после многолетнего использования часто очень засорено, эта культура менее пригодна как предшественник. Картофель также не рекомендуют размещать непосредственно после перепашки лугопастбищных угодий, так как даже после осенней пахоты на поле остаются растительные остатки, которые сильно мешают уходу за картофелем и осложняют работу картофелеуборочной техники. Поэтому после распашки пастбищ и лугов лучше размещать картофель второй культурой. Это снижает и его пораженность проволочником.

Самый распространенный предшественник картофеля – зерновые. Существенной разницы в ценности разных видов зерновых в качестве предшественника не отмечено.

Пригодность зерновых, как предшественников картофеля, возрастает за счет внесения после них органических удобрений, а где возможно – и выращивания промежуточных культур.

Кроме зерновых лучшими предшественниками также являются многолетние и однолетние бобовые травы, пожнивные бобовые.

Для получения экологически чистой продукции наиболее пригодны капустные, в том числе редька масличная на сидерат.

Так как при длительном возделывании картофеля в севообороте почва поражается различными видами картофельной нематоды, требуются перерывы между его посадками на одном и том же поле. Для продовольственного картофеля они должны составлять 3, для семенного – 4 года.

Картофель – хороший предшественник для многих культур. Здоровые растения и свободные от сорняков поля картофеля при нормальном уходе оставляют почву после себя в хорошем состоянии. Оно достигается механической обработкой, при которой почва рыхлится и аэрируется, стимулируется деятельность почвенной флоры и фауны, а наличие достаточной органической субстанции в почве создает хорошие предпосылки для мелкокомковатой структуры.

В Восточной Европе после картофеля размещают такие яровые зерновые, как ячмень, несколько реже – овес. Ранний же картофель – непревзойденный предшественник для озимого рапса.

Система обработки почвы. Так как урожайность картофеля больше всего лимитируется влагообеспеченностью, все мероприятия должны быть направлены на возможно большее сохранение почвенной влаги, улучшение влагосберегающей способности почвы и уменьшение испарения. Существует прямая зависимость урожайности картофеля от плотности и водопроницаемости почвы.

Для создания оптимальных условий для роста столонов объемная масса дерново-подзолистых суглинистых почв должна находиться в пределах 1,0…1,2, а супесчаных – 1,3…1,4 г/см³.

Если в качестве предшественника использованы стерневые культуры, то осенняя обработка почвы начинается с лущения стерни на глубину 8…10 см с целью ограничения потерь влаги при испарении, уничтожения вегетирующих сорняков, провокации прорастания семян сорняков, измельчения и заделки в почву растительных остатков для максимально возможного их разложения.

Возделывание быстро растущих промежуточных культур усиливает уничтожение сорняков. Дальнейшая осенняя обработка включает в себя вспашку, чизелевание и дискование. При этом необходимо ориентироваться на то, что в разные по погодным условиям годы максимальную урожайность обеспечивают разные варианты обработки почвы. Например, вспашку почвы целесообразно проводить при внесении органических удобрений и на сильно засоренных корневищными сорняками участках. Но, бессменное применение лемешно-отвальных орудий приводит к уплотнению как пахотного, так и подпахотного горизонта дерново-подзолистых почв. Вспашка проводится на глубину пахотного слоя, при этом необходимо следить, чтобы не образовывались большие свальные гребни или глубокие развальные борозды. Для механической борьбы с пыреем рекомендуется использовать предплужники.

При возделывании картофеля на песчаных и супесчаных почвах, чистых от корневищных соряков, по редьке масличной осенью проводят глубокое рыхление комбинированными агрегатами типа КЧ - 5,1; АРК - 4,5.

Если формирование гребней планируется провести осенью, то одновременно со вспашкой можно проводить выравнивание почвы навесными средними или тяжелыми боронами. Чем тяжелее почва, тем раньше осенью нужно проводить пахоту.

В разные по погодным условиям годы максимальную урожайность обеспечивают разные варианты обработки почвы и какой-то отдельный агроприем не является стабильным средством повышения урожайности. Поэтому нельзя ориентироваться на жесткие, раз и навсегда установленные технологические приемы основной обработки почвы.

Весной почва особенно чувствительна к переуплотнению, поэтому надо соблюдать все правила щадящей обработки и уменьшать число проездов по ней техники. Для этого рекомендуется:

¨ максимально возможное снижение давления камер шин тракторов;

¨ навеска парных шин одинакового размера.

Весной при наступлении физической спелости почвы проводится культивация на глубину 10-12см, на легких почвах – боронование.

Затем перед посадкой картофеля для заделки минеральных удобрений проводится культивация с боронованием на 6-8см.

Весеннюю обработку средних суглинистых почв, не засоренных камнями, лучше выполнять активным фрезерованием (машины роторные МРП-2,1; ПАН -2,8; КВФ - 4; культиваторы вертикально-фрезерные «РАБЕВЕРК – РКЕ 300»; Лемкен «Циркон 7/300» и др), которые позволяют создать мелкокомковатую структуру таких почв в зоне клубнеобразования.

За 3 - 5 дней до посадки на суглинистых и глиничтых почвах проводят нарезку гребней. Высота гребней 12-14 см от дна борозды. Используют культиваторы КРН-4,2; КГО- 3 и др.

На легких почвах нарезка гребней нецелесообразно.

Система применения удобрений. Основным условием эффективности удобрения картофеля является совместное применение органических и минеральных удобрений. Система удобрений картофеля должна обеспечивать не только высокий планируемый урожай, но и с низким содержанием нитратов. Продукция должна соответствовать целям использования (в свежем виде, для разнообразных продуктов переработки, хранения).

Органические удобрения лучше всего вносить осенью или под предшественник на суглинистых почвах в дозе 55 – 60 т/га, на песчаных и супесчаных 65 – 70 т/га. Нежелательно вносить свежий навоз и жидкие органические удобрения. Весной неэффективно вносить органические удобрения под ранние сорта.

В целях недопущения снижения качества клубней дозу азота для внесения под картофель следует корректировать в зависимости от содержания в почве потенциально усвояемого азота и группы спелости сорта. Для ранних и среднеранних сортов доза азота колеблется в пределах 90 – 100 кг/га, среднеспелых – 80 – 90 кг/га, среднепоздних и поздних – 60 – 80 кг/га. Максимальной допустимой дозой азотных удобрений на фоне органических удобрений 60 – 80 т/га является 110 кг/га. Наилучшие формы азотных удобрений - сульфат аммония, сульфат аммония с защитным покрытием, мочевина в гуматной оболочке.

Азотные удобрения на суглинистых почвах вносятся в один прием (весной под культивацию или при нарезке гребней), на супесчаных и песчаных почах – в два приема (перед посадкой и в подкормку при высоте растений 10-15 см).

Фосфорные удобрения вносятся в полной дозе под запланированный урожай, как осенью, так и весной. Калийные удобрения (хлористый калий) на связных почвах лучше вносить осенью, а на легких – только весной. В зонах радиоактивного заражения особенно важно внесение повышенных доз калийных удобрений для снижения содержания в клубнях цезия-137 и стронция-90.

При содержании подвижного фосфора более 250 мг/кг почвы и калия более 300 мг/кг почвы соответствующие удобрения не вносятся. При содержании подвижного фосфора 150…250 мг/кг почвы фосфорные удобрения вносят только при посадке в рядки, при меньшем содержании – в полной дозе.

На супесчаных почвах дозы азотных и калийных удобрений увеличивают на 10…15 кг/га, фосфорных – уменьшают на 10 кг/га.

Под картофель целесообразно дополнительно к основным удобрениям вносить до посадки 30-50 кг/га магния и 30-60 кг/га серы или в период вегетации специальные составы микроудобрений.

Выбор сорта. Селекционерами разных стран создан широкий спектр сортов разных групп спелости с высокой урожайностью (400 – 600 ц/га) и с хорошими качественными показателями, устойчивостью к разным возбудителям болезней и вредителям, пригодных к механизированному возделыванию.

В Государственный реестр сортов и древесно–кустарниковых пород Республики Беларусь на 2005 год включено 53 сорта картофеля, из них 34 селекции РУП Институт картофелеводства НАН Беларуси. Среди них: Аксамит, Лазурит, дельфин, Кобза, Никита, Фреска (ранние сорта) Явар, Архидея, Дина, Одиссей (среднеранние), Росинка, Альтаир, Скарб, Живица (среднеспелые), темп, Белорусский-3, Орбита, Синтез, Здабытак, Выток, Сузорье, Альпинист, Атлант (поздние) и др.

Чтобы сохранить признаки, заложенные в новых сортах, необходимо учитывать восприимчивость культур к вирусам и другим заболеваниям, приводящим к снижению урожайности, ухудшению качества клубней и, в конечном итоге – к вырождению сорта. В связи с этим важнейшим фактором, гарантирующим стабильный и высококачественный урожай картофеля, является использование здорового посадочного материала высоких репродукций.

В РБ семеноводство картофеля сконцентрировано в специализированных хозяйствах и ведется с использованием метода культуры ткани (верхушечной меристемы), что позволяет получать здоровый посадочный материал в промышленном масштабе.

Подготовка посадочного материала. Высококачественный посадочный материал – важное условие достижения высоких урожаев. Существуют специальные правовые акты, в которых приводятся качественные требования к семенному материалу, осуществляется контроль за их выполнением.

Прежде всего, посадочный материал должен быть чистосортным, без примесей, здоровым и рассортированным по размерам.

Предпосадочную подготовку клубней начинают заблаговременно, но не позднее, чем за 3-4 недели до посадки. Семенной материал сортируют на фракции: 25-35 мм; 35-55 мм и свыше 55 мм по наибольшему поперечному сечению; удаляют загнившие и больные клубни, примеси, а также нестандартные по величине и форме.

Клубни раннего картофеля проращивают в течение 25-30 суток при температуре 14…15⁰С днем и ночью 4…5⁰С до образования ростков не более 0,5 см. Клубни поздних сортов прогревают в буртах в течение 10…14 дней с обязательным укрытием пленкой и соломой на ночь при понижении температуры до 0⁰С.

Клубни в хранилищах за 2…3 дня до посадки прогревают с помощью теплогенераторов или электрокалориферов при температуре 35…40⁰С по 3-4 часа в сутки или 6-10 часов однократно.

Перед посадкой или во время посадки производится протравливание. Для протравливания используют «Гуматокс», ОПС-1А на ТЗК-30. Протравливание можно проводить и в сажалке непосредственно при посадке одним из следующих фунгицидов: беномил, 50% с.п. -0,5…1,0 кг/т, витавакс 200, 75% с.п. -2кг/т, дитан М-45, 80% с.п. – 2…2,5 кг/т, поликарбацин, 80% с.п. – 2,6…2,7 кг/т и др.

Для стимулирования прорастания клубней, повышения устойчивости к болезням и повышения урожая, улучшения качества продукции применяют регуляторы роста растений гидрогумат, оксигумат, оксидат торфа, мальтамин, потейтин и др.

Посадка. Картофель возделывают с междурядьями 70-75 и 90 см. В отдельных случаях применяется грядовая технология возделывания по схеме 110 + 70 или 110 + 30, 60 + 80, 90 + 50 см, что требует переоборудования всего шлейфа машин от посадки до уборки. В республике эта культура возделывается в основном с междурядьями 70 см. Маркеры сажалок устанавливают так, чтобы ширина стыковых междурядий отклонялась от ширины основных не более чем + 5 см. На суглинистых, медленно подсыхающих весной почвах, а также на участках с неровным рельефом целесообразна осенняя или весенняя предварительная нарезка гребней. Такой прием позволяет вести посадку в прогретую почву без использования маркера, что повышает производительность посадочных машин.

На временно избыточно увлажненных почвах стабильный урожай можно получить, применяя грядовую технологию возделывания.

Расстояние между посадочными клубнями в ряду для механизированной уборки картофеля не имеет значения. Чем больше размер клубней, тем больше может быть расстояние между ними, так как образующееся большее количество стеблей и корней осваивают большую площадь питания. При правильном определении расстояния между посадочными клубнями и их количеством можно получать неплохой урожай (табл.6.2).

В зависимости от размера и массы посадочных клубней для картофеля разных направлений использования требуется и разное количество посадочного материала (табл.6.3).

Таблица 6.2.