Картофель — одна из ведущих и наиболее ценных продовольственных культур. Родиной всех культурных и диких видов картофеля является тропический пояс Южной Америки, где он был известен в культуре более 2 тысяч лет назад. В Европу картофель завезён в 16 веке, в Россию в начале 18 века. Широкое распространение в нашей стране он получил лишь во второй половине 19 века.
Картофель является культурой умеренного климата в связи с происхождением из горных районов. Оптимальные условия его роста и развития – легкие по механическому составу песчаные и супесчаные почвы, короткий световой день, достаточное влагообеспечение почвы и невысокие ночные и дневные температуры в пределах 16 – 25 градусов. Благодаря высокой пластичности картофель можно выращивать в самых разных почвенно-климатических условиях.
Картофель многолетнее травянистое клубненосное растение, но в культуре используется как однолетнее, потому что весь жизненный цикл, начиная от прорастания клубня и кончая образованием и формированием зрелых клубней, происходит за один вегетационный период.
Интенсивное выращивание картофеля связано с широкомасштабным применением системы капельного орошения, которое характеризуется высокой экономической и технологической эффективностью.
Капельное орошение картофеля — это экономное использование водных ресурсов (экономия воды от 50 до 90 %) в сравнении с традиционным крупномасштабным орошением поливными машинами типа ДДА, Волжанка и т. п.
К положительным агротехническим свойствам капельного орошения можно отнести:
- возможность регулирования глубины увлажнения
- снижение риска поражения растений болезнями
- отсутствие корки, а следовательно, и затрат на её разрушение
- снижение количества сорняков
- высокий урожай за счёт применения фертигации с оптимальными дозами и соотношением элементов питания по периодам выращивания, с одновременной экономией от 15 до 35% удобрений в пересчете на единицу продукции
- предотвращение загрязнения грунтовых вод и повторного засоления почвы.
Капельное орошение картофеля характеризуется следующими преимуществам перед другими способами полива:
- Аэрация почвы Не происходит переувлажнения почвы, это обеспечивает интенсивное дыхание корней на протяжении всего цикла роста, не прерывающееся непосредственно после орошения. Почвенный кислород позволяет активно функционировать корневой системе.
- Корневая система Корневая система развивается лучше, чем при любом другом способе орошения. Основная масса корней сосредотачивается в зоне капельниц, корневая система становится более мочковатой, с обилием активных корневых волосков. Увеличивается интенсивность потребления воды и питательных веществ.
- Питание Растворенные удобрения вносятся непосредственно в корневую зону вместе с поливом. Происходит быстрое и интенсивное поглощение питательных веществ. Это самый эффективный способ внесения удобрений в засушливых климатических условиях. Кроме того внесение удобрений с фертигацией возможно даже в условиях сильных осадков. Коэффициент использования удобрений при фертигации значительно выше, чем при обычном внесении.
- Защита растений Листья растений не увлажняются, как при дождевании, снижается вероятность распространения болезней, инсектициды и фунгициды не смываются с листвы.
- Агротехнология Капельный полив позволяет осуществлять обработку почвы, опрыскивание и сбор урожая в любое время, независимо от проведения орошения, так как участки почвы между рядами на протяжении всего сезона остаются сухими. Не образуется почвенная корка, сохраняется структура почвы при поливах.
- Предотвращение эрозии почвы Капельное орошение дает возможность применять полив на склонах или участках со сложной топографией, без сооружения специальных уступов или переноса почвы.
- Значительная экономия При капельном орошении в 2,5-3 раза в сравнении с дождеванием. Коэффициент потери влаги при капельном орошении на испарение и инфильтрацию, не более 5%, при традиционном орошении дождевальными машинами – до 40-50%:
· создаются оптимальные условия влажности почвы;
· увлажняется только прикорневая зона растений, от 40 до 60% объёма общей площади;
· отсутствуют потери от периферийного стока воды.
- Раннее созревание При капельном орошении температура почвы выше, чем при дождевании, поэтому можно получить более ранний урожай.
- Энергетические и трудовые затраты:
· уменьшаются трудовые затраты на проведение поливов;
· медленная подача воды обеспечивает экономию энергии и трубопроводов;
· система слабо чувствительна к падению давления в трубопроводе.
- Возможность выращивать растения на умеренно-засоленных почвах, применение для полива слабосоленой воды При капельном орошении происходит интенсивное выщелачивание солей вблизи капельниц. Накопление солей по краям не оказывает слишком сильного воздействия на развитие растений. Вода и питательные вещества поглощаются частью корневой системы из выщелоченных зон почвы.
- С использованием системы капельного орошения и фертигации достигается
· высокая урожайность;
· быстрая окупаемость затрат;
· в 1,5-2 раза сокращаются производственные затраты.
Имея данные о содержании макро- и микроэлементов в почве, а также о составе почвы и её агрохимических и физических свойствах, можно провести балансовый расчёт. Следует подчеркнуть, что только фертигация – совместное нормированное внесение в почву воды и удобрения – является технологической, организационной и экономической основой получения высокого урожая картофеля с высоким качеством продукции. В основу этого метода положено использование различных систем капельного орошения с одновременной подачей раствора удобрений, что позволяет постоянно поддерживать влажность почвы в оптимальной пропорции в системе «вода-воздух» и подавать растениям удобрения небольшими дозами. Это способствует повышенной их усвояемости, меньшей выщелачиваемости в сравнении с традиционными методами внесения удобрений и ирригации и, как результат, более высокому коэффициенту усвояемости удобрений растениями картофеля.
Такая система ирригации с фертигацией позволяет вносить сбалансированное количество азота, фосфора, калия и других элементов питания, с учётом фаз роста растений, Подача растворов удобрений с поливной водой приводит к более равномерному распределению их во всём увлажняемом слое. Капельно-увлажняемый слой почвы в зоне основной массы корней имеет определённый горизонтальный и вертикальный размеры, в зависимости от типа почвы и дозы полива. При фертигации увлажняется не вся поверхность почвы участка, а полосы определённой ширины, что позволяет экономить воду, препятствует росту сорняков в неувлажняемых полосах, уменьшает затраты на поддержание почвы в чистом от сорняков состоянии.
При капельном орошении осуществляется точное дозирование поступления всех находящихся в растворе удобрений, в том числе с помощью систем автоматического регулирования количества подаваемых удобрений, контроль показателя заданного РН рабочего раствора, контроль количества раствора на единицу площади орошения.
Основные преимущества фертигации перед традиционными методами внесения удобрений следующие:
- позволяет поддерживать в почвенном растворе необходимый уровень концентрации элементов питания в почвах с низкой поглотительной способностью и низким содержанием элементов питания;
- экономит затраты труда и энергии на внесение удобрений;
- эффективно используются удобрения;
- предотвращает загрязнение грунтовых вод, что не создаёт условий для вторичного засоления почвы.
При падении концентрации кислорода в почве ниже 10% объёма пор, рост корней замедляется. Только при капельном орошении, при поддержании в пахотном слое почвы влажности в пределах 70%-90% НВ обеспечиваются оптимальная влажность и воздухоёмкость почвы, необходимый газообмен в почве. Этот фактор существенно важен в достижении высокой урожайности картофеля.
Для получения высокого урожая необходимо вести в течение вегетации постоянный контроль за состоянием почвы: уровнем влажности в корнеобитаемом слое; концентрацией элементов питания в почвенном растворе, РН почвенного раствора.
С целью предотвращения нитратного загрязнения картофеля используют повышенные дозы калия, в 1,3 – 2 раза превышающие количество азота в удобрении, что позволяет на фоне высоких доз азота получать высокий урожай картофеля с допустимым уровнем нитратов.
Необходимо учитывать требовательность картофеля к влажности почвы, хотя и неодинаковой в различные периоды роста и развития, особенно с вступлением в фазу бутонизации и цветения, при максимально испаряющей поверхности листьев. Недостаток влаги в этот период приводит к падению тургора и увяданию листьев, что отрицательно влияет на фотосинтез и накопление в них крахмала, резко снижает урожай и значительно ухудшает продуктивные качества клубней. Поэтому особенно важно своевременное снабжение растений водой во время интенсивного образования и роста клубней, которое обычно происходит с момента полной бутонизации ранних сортов и до прекращения роста ботвы.
Картофель имеет относительно неглубокую корневую систему и характеризуется высоким потреблением влаги. Наличие почвенной влаги не должно падать ниже 65%НВ. Крайне важно снизить температуру почвы в периоды, когда она возрастает. Этого можно достичь за счет повышения содержания влаги в почве.
Установлено, что в период наибольшего потребления влаги картофелем (бутонизация и клубнеобразование) верхняя граница оптимальной влажности почвы 90% НВ, а нижняя 80%НВ. При более высокой влажности почвы и пониженной температуре в этот период клубнеобразование существенно снижается вплоть до полного прекращения и, кроме того, на 2-8% снижается содержание в клубнях крахмала. Прекращение клубнеобразования в почве из-за её переувлажнения на суглинистых и супесчаных почвах бывает при запасах продуктивной влаги в пахотном слое больше 65-70 мм. Продолжительный период переувлажнения почвы нередко приводит к «удушью» и загниванию клубней – недостатка кислорода воздуха. Первый сигнал переувлажнения почвы и кислородного голодания – разрастание на поверхности клубней рыхлых белых чечевичек. Особенно опасно затопление почвы толстым слоем воды. Этот фактор стимулирует развитие возбудителей грибковых и бактериальных болезней.
Время полива и количество поливной воды определяется потребностью растения в воде (оптимальный %НВ), а также способность удерживать влагу на глубине эффективного развития корневой системы. Наиболее эффективным методом полива является капельное орошение, позволяющее точно регулировать потребление влаги и элементов питания растений. Поливной режим определяется количеством, испаряемой и потребляемой растениями влаги (при помощи эвапориметров) и контролируется при помощи контрольно измерительных приборов (тензиометров), разрабатывается для каждого участка индивидуально и корректируется на протяжении вегетационного периода.
В конце развития, когда увядает ботва и снижается прирост клубней, картофелю требуется меньше влаги, чем в предыдущий период. Оптимальная влажность почвы 65-70% НВ и температура 20-25 градусов способствует в этот период образованию на клубнях крепкой толстой кожуры, которая предохраняет их от механических повреждений во время уборки и обеспечивает лучшую сохранность в зимний период. Переувлажнение почвы затягивает созревание клубней, на них образуется очень нежная кожура, они легко повреждаются при уборке и плохо хранятся. Картофель предъявляет высокие требования к воздушному режиму почвы. Большое количество кислорода из почвенного воздуха в процессе дыхания поглощает корневая система, а также клубни. При недостатке обмена воздуха в почве корни растут плохо, их поглотительная активность снижается. При недостатке кислорода в почве клубни поздно завязываются и не накапливают ранний урожай. В таких условиях нередко наблюдается загнивание корней и клубней.
Картофель отличается повышенными требованиями к количеству питательных веществ, необходимых для образования высокого урожая. Полноценный режим питания больше, чем многие другие факторы, обуславливает технологические, продовольственные и семенные качества клубней. Для нормального роста и развития картофельного растения и получения высоких урожаев клубней, кроме азота, фосфора, калия, оно должно быть обеспечено в достаточной мере кальцием, магнием, железом, серой, а также микроэлементами: бором, марганцем, молибденом, медью, цинком, кобальтом и др. Содержание в большинстве почв микроэлементов, в доступной для растения форме, может обеспечивать только среднюю урожайность картофеля. Недостаток питательных веществ в почве или нарушение баланса азот-калий при выращивании картофеля существенно влияет на урожайность и качество продукции, что необходимо учитывать при составлении системы питания растений.
Требование растений картофеля к условиям минерального питания на протяжении вегетационного периода не одинаковы. Максимум элементов питания потребляется растениями в период начала бутонизации – цветения, когда происходит наивысший прирост надземной массы, завязывание и наибольший рост клубней. Нормы удобрений для фертигации, согласно разрабатываемой для каждого участка индивидуально, системы питания растений и сортовой агротехники, разделяются по периодам выращивания (фазам развития) растений, в зависимости от потребности растений в элементах питания, и рассчитываются в кг/га/день на каждый день вегетационного периода.
Таблица 1 Примерное распределение элементов питания, вносимое, с фертигацией по периодам вегетации картофеля, %
| Элементы питания | N | Р | К | Mg |
| 1 период | 15 | 25 | 10 | — |
| 2 период | 25 | 25 | 25 | 30 |
| 3 период | 60 | 50 | 65 | 70 |
Посадка картофеля в хозяйствах проводилась в наилучшие по агрометеорологическим условиям сроки с учетом биологических потребностей культуры.
Картофель выращивался на гребнях по схемам:
- 70х70 ( ЛПХ « Рудаков );
- 90х50 (колхоз им. Фрунзе);
- (40х100)- 2 капельные линии (КФХ «Новиков»).
Использовались капельные линии производства:
- компании «Метцерплас», (Израиль), «ЛИН», с толщиной стенки 8 милс, эммитерная, с шагом 0,3, расходом 1,2 и 1,6 л/час;
- и компании «Нетафим»,(Израиль), «Стримлайн», с толщиной стенки 8 милс, эммитерная, с шагом 0,3, расходом 0,67 л/час, 098 л/час.
Осенью под основную обработку почвы вносились фосфорные и калийные удобрения. В течение вегетационного периода вносились элементы питания с учётом агрохимического анализа почвы.
Таблица 2 Урожайность сортов картофеля, выращенного с использованием системы капельного орошения, т/га.
| Название хозяйства | Тип почвы | Предшест-венник | Название сорта | Площадь, га | Урожай- ность, т/га | Стандарт- ность, % | Себесто-имость, руб/кг |
| КФХ «НОВИКОВ», Астраханская область | светло-каштановые, песчаные | лук | Ред-Скарлет | 15 | 48 | 92 | 4 |
| Колхоз им.Фрунзе, Ростовская область | чернозём, южный, типичный | черный пар | Артемис
Пикассо Романо |
13,3
18 22 |
64
56 42 |
средняя
90 |
4,5 |
| ЛПХ «РУДАКОВ», Краснодарский край | чернозём выщелоченный | озимые | Волжанин | 9 | 53,5 | 90 | 4,5 |
| ЗАО «ЯСЕНСКИЕ ЗОРИ», Краснодарский край | чернозём обыкновенный | подсолнечник | Скарлет | 25 | 45 | 93 | 4,5 |
Выращивались следующие сорта картофеля:
Артемис, очень ранний сорт, высокоурожайный, с хорошими вкусовыми качествами, успевает сформировать урожай до появления фитофтороза, высокая товарность клубней, Содержание сухого вещества – 20%, среднее количество клубней -11.
Романо, среднеранний сорт, урожай стабильный при любых почвенно- климатических условиях, хорошо хранится, не склонен к прорастанию, высокая выравненность клубней, содержание сухих веществ – 18%, среднее количество клубней – 18.
Пикассо, среднепоздний сорт, хорошо хранится, высокая выравненность клубней с привлекательной окраской, устойчив к высокой температуре воздуха и почвы, Содержание сухих веществ – 19%, среднее количество клубней – 19.
Ред– скарлет, ранний сорт, столового назначения, с ранним клубнеобразованием, хорошо хранится, с длинным периодом покоя, содержание сухих веществ – 18, 6.
Волжанин, среднеранний сорт, столового назначения, урожайный, товарность — 90-95%, масса клубня 100-116 г., отличных вкусовых качеств, высокая лёжкость, жаро- и засухоустойчив, содержание сухих веществ – 16%.
Урожайность сортов Артемис и Пикасо , выращенных с использованием системы капельного орошения наиболее высокая и составила – 64 т/га и 56 т/га. Средняя товарность клубней картофеля: 90 – 93%. Средняя себестоимость выращивания картофеля: 4-4,5 руб/кг.
В выращивании картофеля не должно быть шаблона. Погодные условия часто бывают очень не устойчивые. Сухие и жаркие периоды нередко чередуются с холодными и влажными, что делает невозможным применение заранее разработанных схем возделывания картофеля. В течение вегетации необходимо вносить коррективы для получения высокого урожая.
Компания ООО «ЮГ – ПОЛИВ» плодотворно сотрудничает с аграриями хозяйств, которые выращивают картофель с использованием систем капельного орошения. Для получения высоких урожаев картофеля наши специалисты вместе с аграриями хозяйств ведут контроль за растениями, состоянием почвы, уровнем влажности в корнеобитаемом слое, концентрацией элементов питания, уровнем РН почвенного раствора и вносят коррективы, исходя из сложившихся агрометеорологических условий и, как правило, все остаются довольны полученными результатами.
Автор: Агроном компании «Юг–Полив» Удовенко А. И.