Обновить подход: адаптированные технологии возделывания картофеля

Текст: С. В. Жевора, директор; О. А. Старовойтова, канд. с.-х. наук, вед. науч. сотр., ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр картофеля им. А. Г. Лорха»

Сегодня все чаще климатические изменения, выражающиеся в сильных дождях или засухе перед уборкой картофеля и во время нее, приводят к задыханию клубней и потерям урожая. Данные явления способствуют пониманию того, что необходимо использовать технологии возделывания этой ценной культуры, адаптированные к новым условиям.

Текущие наблюдения за погодой отражают глобальные и локальные изменения климата, и анализ тенденций показывает неутешительный сценарий развития, в том числе для России. Например, по причине возрастания числа экстремальных циклонов в Северной Атлантике ожидается увеличение связанных со штормами и сильными ветрами нагонов воды в устья рек, что приведет к определенным погодным изменениям.

В ДИНАМИЧНЫХ УСЛОВИЯХ

В нашей стране, как и в большей части Европы, существует угроза возрастания среднегодового количества осадков: они станут более резкими — ливневыми, что значительно усилит риск наводнений и экономических потерь летом. Температура воздуха в целом продолжит повышаться на фоне уменьшающегося числа морозных дней, и в будущем летом растянутся во времени сухие периоды. Уже сейчас средняя ежедневная минимальная температура в Центральной России увеличилась с 5 до 6ºС. Яркий пример этому — волны жары летом, горящие леса и торфяные разработки в Сибири и Московской области. Сильные ливни приведут к повышению объемов удобрений и средств защиты растений в поверхностных стоках в водоемы. Климат, характерный для Ставропольского и Краснодарского краев, переместится севернее, на Брянскую, Тульскую, Московскую, Челябинскую и другие области, а сухие и теплые южные регионы будут еще более горячими и засушливыми. Более того, Сибирь и Дальний Восток также станут более теплыми, и отступит территория вечной мерзлоты.

На фоне подобных прогнозов ученые озабочены вопросами особенностей выращивания картофеля с учетом глобального изменения климата. Сегодня уже были сформулированы требования к сортам для возделывания в динамичных погодных условиях, определена необходимость разработки новых жаро-, засухоустойчивых технологий, позволяющих получать урожай при сильных ливнях, резких перепадах влажности и температуры почвы. Также востребованы аккумулирующие и сберегающие влагу агроприемы, защищающие клубни от перегрева и израстания, с оптимальным внесением средств защиты и удобрений. Большое значение приобретают выведение и быстрое тиражирование жаростойких сортов и гибридов, резистентных к грибным, вирусным и бактериальным болезням и другим стрессам, а также отличающихся высокой продуктивностью транспирации.

УЛУЧШЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

Одним из важных направлений решения этих задач является расширение междурядий. Сегодня в Европе преимущественно используется расстояние между посевами, равное 75 см, а для сортов с более крупными клубнями предпочтительнее оказываются промежутки в 90 см. При этом существенной проблемой картофелеводства выступает уплотнение почвы в зоне клубневого гнезда от прохода колес машинотракторных агрегатов и климатических условий. Его можно нивелировать оснащением техники набором сменных шин, при этом машины должны вписываться в постоянную общую рабочую колею для всех единиц комплекса. Кроме того, в связи с повышением урожайности используемая ширина становится тесной для клубневых гнезд, поэтому практикуется применение более просторных междурядий — гряд. Большой размер необходим для прохода колес крупных тракторов с колеей 180 см. При этом реализуются определенные схемы посадки: 25 + 25 + 25 + 75 или 45 + 45 + 90 см.

В США в ходе научных исследований была проведена оценка продуктивности вида Solanum tuberosum L., выращенного в обычных и грядовых посадках с разным посадочным интервалом для сортов Рассет Бурбанк, Рассет Норкота и Рейнджер Рассет под спринклерным орошением. В целом конфигурация размещения не влияла на общую урожайность клубней и другие измеряемые производственные переменные. В КНР осуществлялись исследования обеспечения теоретической основы оптимального междурядья и расстояния между растениями для высоких урожайности и качества картофеля при определенной плотности посадки.

ПРЕИМУЩЕСТВО ГРЯДЫ

Как известно, новые сорта обладают значительным потенциалом урожайности и большим клубневым гнездом, которое при междурядьях в 75 см не всегда полностью помещается внутри гребня. Параметры таких образований — важный показатель для расчета заполненности гребня или гряды перед механизированной уборкой картофеля, являющейся наиболее трудоемкой операцией при его возделывании. Вокруг гнезда должно быть достаточное количество почвы для предотвращения или хотя бы снижения объема позеленевших, не пригодных для продовольственных целей клубней, особенно при выращивании на супесчаной почве, которая легко размывается осадками или сильными ветрами. В связи с этим специалистами были проведены исследования, направленные на расчет параметров клубневых гнезд в зависимости от технологических воздействий на примере распространенного раннего сорта Удача. В ходе опыта наблюдалось увеличение размеров образования на суглинистом участке в зависимости от ширины междурядий на 600 куб. см, а при использовании рыхления перед посадкой на 25 см при грядовой технологии — на 998 куб. см. Данные значения свидетельствовали об отзывчивости сорта к применяемым приемам. В эксперименте на супесчаной почве самое маленькое гнездо в контрольных вариантах с традиционным рыхлением на 16 см перед посадкой равнялось 2104 куб. см, а при заглублении на 25 см — 2655 куб. см.

При анализе расчета заполненности гряды в поперечном сечении четко просматривалось недостаточное количество почвы в гребнях с шириной междурядий 70–75 см — коэффициент составил 0,95 на суглинках и 0,77–0,92 на супесчаной почве. В то же время в грядах при посадке в две строки в шахматном порядке заполненность поперечного сечения образования полуторной площадью профиля клубневого гнезда равнялась 0,60–0,69. Данным фактом объяснялось значительно меньшее число позеленевших клубней при возделывании картофеля в грядах на 140 (110 + 30) и 150 (120 + 30) см. При этом повышалась степень влагозадержания при засухах, уменьшалось влияние водной и ветровой эрозии, количество позеленевших единиц, увеличивался объем почвы вокруг гнезда. Его параметры, в частности размер, оказывали существенное воздействие на качество и энергетические затраты при уборке. При прочих равных условиях преимущество имели сорта с компактными клубневыми гнездами.

ВЫБРАТЬ ВАРИАНТ

Исследования показали, что сорта имеют разный размер гнезда. Так, картофель Гулливер, Ред Скарлетт, Гранд, Барин, Невский, Фрителла и Удача формируют умеренные, относительно компактные образования, но площади их сечения значительно превышают поперечную площадь сечения гребня с шириной междурядий 75 см. Следовательно, данные сорта с этой точки зрения предпочтительнее выращивать по технологии с шириной междурядий 120 + 30 или 110 + 40 см, при которых коэффициент заполнения гряды составит 0,62–0,85. В то же время некоторые новые сорта, например Аметист с цветной мякотью, имеют в три раза большее клубневое гнездо — 13 411 куб. см, поэтому для их посадки можно рекомендовать ширину междурядий в 150 см в одну строку для наименьшего повреждения клубней рабочими органами уборочной машины. В этом случае коэффициент заполнения гряды составит 0,91. Помимо этого, размер гнезд зависит от урожайности: чем она больше и крупнее клубни, тем объемнее гнездо. Таким образом, чем выше закладывается планируемая продуктивность, тем больше должны быть параметры гребня, то есть возникает необходимость перехода на гряды в две строки, а для особо урожайных и крупноклубневых сортов — в одну строку.

ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРОВЕРКА

Специалистами также были разработаны экспериментальные образцы машин для реализации грядовой технологии возделывания картофеля в промышленных масштабах, в частности трехгрядовая картофелесажалка для размещения клубней в две строки. Полевые исследования с их применением показали, что продуктивность и качество клубней картофеля оказывались выше при использовании данного способа. Гряда была более устойчива к размыванию ливнями, давала меньше озелененных клубней, а взаимодействие ширины междурядий и внесения водных суперабсорбентов положительно влияло на продуктивность культуры при выращивании таким способом. Более того, результаты производственной проверки предложенных технологических решений по глубокому рыхлению и формированию гряд, дробно-локальному внесению удобрений и водных суперабсорбентов в специализированных хозяйствах Московской, Тверской, Костромской областей и Республики Чувашия совпали с данными опытов, что позволило рекомендовать устройства к производству.

Исследования на среднесуглинистых и супесчаных почвах дали возможность определить параметры гряды. При уплотнении верхнего слоя корки, то есть при увеличении ее объемной массы, возрастала доля твердой фазы. Как показали результаты эксперимента, при плотности 1,2 г/куб. см на супесчаных и 1,6–1,8 г/куб. см на суглинистых участках создавалась поверхность, устойчивая к разрушению ливнями, которая при этом медленно набухала и удерживала форму гряды. Толщина каркаса не превышала 25 мм. На суглинистых почвах объемная масса поверхности гряды на глубину до 25 мм составляла 1,6 г/куб. см при влажности 16% от предельной полевой влагоемкости, твердость — более 18 кг/кв. см, а на супесчаных землях — свыше 11 кг/кв. см. На суглинках глубже 25 мм объемная масса оказалась не более 0,8–0,9 г/куб. см, на других полях — 1–1,1 г/куб. см, при этом твердость была не выше 4 кг/кв. см. Производственная проверка эффективности данной технологии в ООО «Элитный картофель» также показала преимущества уборки на грядах по сравнению со сбором на гребнях. Производительность при этом была на 25% выше.

НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ

В ходе исследований была выяснена важная роль локального глубокого рыхления при весенне-летнем выпадении осадков. В таком случае предотвращалась водная эрозия почвы, поскольку жидкость фильтровалась через дренажные щели по всей площади поля, по причине чего не могли образовываться сколько-нибудь существенные ручьи. Вследствие отвода влаги в нижележащие слои почвы зона корнеобитания растений картофеля, когда 80% корней были расположены на глубине 3–25 см, сохраняла благоприятный водно-воздушный баланс. При этом избыточная влага не собиралась в пониженных местах, что могло бы привести к переувлажнению гребней, удушью клубней, развитию фитофтороза, и не терялась безвозвратно, поскольку она аккумулировалась в нижележащих горизонтах почвы, откуда могла быть мобилизована в случае наступления засухи.

В итоге основные преимущества грядовой технологии в условиях текущих климатических изменений заключаются в нескольких аспектах. Прежде всего, в значительной степени учитываются биологические особенности развития картофеля, создается большой объем гряды для свободного формирования клубневого гнезда, исключаются его повреждение колесами тракторов и смещение, подрезание рядков при окучивании фрезами. Поскольку поддерживается оптимальный режим влажности, практически не наблюдается задыхание клубней. Кроме того, формируется более мощная надземная часть, увеличиваются число клубней в гнезде, их масса и товарность на 5–6%, выход клубней крупной фракции, то есть весом более 100 г, — на 15–20%, свыше 200 г — на 12%. За счет лучшей продуваемости посадок растения позднее поражаются фитофторой, удлиняется период ухода за ними и существенно снижается их засоренность. Таким образом, грядовые схемы открывают дополнительные возможности создания более устойчивых технологий в условиях засухи и переувлажнения почв. Они особенно эффективны в регионах, где из-за стихийных бедствий уже сейчас картофелеводство несет большие потери, в частности на Дальнем Востоке и в Нечерноземной зоне.