Орошение – один из важнейших элементов интенсивной технологии возделывания сельскохозяйственных культур. Капельное орошение с фертигацией является мощнейшим фактором повышения урожайности, товарности и высоких вкусовых качеств сельскохозяйственной продукции, причем независимо от погодных условий.
Картофель – важнейшая продовольственная, техническая и кормовая культура. Он обладает высокими вкусовыми качествами и играет огромную роль в питании человека. В его клубнях в среднем содержится 25 % сухих веществ, в том числе 12-20 % крахмала, 2-3 % белка, 1 % клетчатки, 0,2-0,3% жира, 0,8-1 % зольных веществ.
Белок картофеля (туберин) по своей ценности значительно превосходит белки многих культур, так как почти полностью усваивается организмом человека. В картофеле содержится 14 из 20 аминокислот, а также витамин С. В 250-300 г вареного картофеля содержится почти 50 % суточной потребности человека в витамине С. Особенно богаты им молодые клубни. Кроме того, клубни картофеля содержат никотиновую кислоту, витамины группы В (В1, В2, В6), Р, РР, Д, К. Благодаря богатому составу, а также высоким вкусовым качествам картофель стал после хлеба вторым продуктом питания.
Растение длинного дня
Картофель относится к семейству пасленовых (Solanaceae), роду Solanurn L, из них лишь единственный вид (Solanum tuberosum L.) получил широкое распространение. Общепризнано, что родина культурного вида Solanum tuberosum – побережье Чили. Картофель – многолетнее травянистое растение. Куст обычно состоит из 4-8 облиственных стеблей. Корневая система мочковатая, распространяется в глубину обычно до 30 см и в ширину до 50 см.
Картофель – это растение длинного дня. Для хорошего клубнеобразования требуется 15-18-часовое освещение. Образует клубни и при 13-15-часовом освещении, а в северных областях – при 20-часовом фотопериоде. Картофель светолюбив. При недостатке света растение образует мало клубней и низкого качества. Доступ света к растениям зависит от способа, густоты посадки картофеля и направления рядков.
Картофель – довольно холодостойкое растение. Прорастание почек клубней в почве начинается при 5-8 °С. Лучшей температурой для прорастания клубней в условиях средних широт России следует считать 18-22 °С. Всходы и молодые растения повреждаются при заморозках до -2 °С. Оптимальная ночная температура для образования клубней –10-13 °С. Благоприятная температура почвы для клубнеобразования –15-19 °С, для ранних сортов – 15-17 °С, для среднеспелых – 19 °С. При температуре ниже 6 °С и выше 23 °С прирост клубней задерживается , а при 26-29 °С клубнеобразование прекращается. Максимальный прирост ботвы происходит при температуре 17-22 °С. Благоприятная температура для цветения – 18-21 °С, а при температуре 27-29 °С цветение прекращается.
Вегетационный период от 70 до 120 дней.
Картофель растет на различных почвах, но наибольшие урожаи обеспечиваются на слабокислых (рН 5,0-5,5), хорошо окультуренных легких и средних суглинках с объемной массой 0,9-1,2 г/см3. Чем меньше плотность почвы в зоне клубнеобразования и лучше снабжение корневой системы кислородом, тем выше урожай.
Растения картофеля требовательны к влаге (на формирование урожая 1 кг клубней расходуется до 137 л воды). Критический период потребности во влаге – активное формирование урожая клубней (июнь-август). Транспирационный коэффициент его 400-550, хотя в зависимости от условий произрастания изменяется в пределах 170-660. Потребность во влаге изменяется по фазам развития. Критическим периодом является фаза от начала бутонизации до прекращения прироста ботвы. Недостаток влаги в почве в этот период приводит к сильному снижению урожая клубней.
Наиболее благоприятные условия для роста картофеля и образования высокого урожая клубней создаются при влажности почвы 70-80 % от полной полевой влагоемкости в зоне распространения основной массы корней в период цветения и клубнеобразования и 60-65% -ной – в период отмирания ботвы и накопления крахмала в клубнях. Переувлажнение почвы резко снижает урожай клубней и содержание в них крахмала.
Для роста и развития картофеля требуется большое количество питательных веществ. При образовании 10 т клубней картофель выносит из почвы около 50 кг азота, 20 кг фосфора, 90 кг калия, около 40 кг кальция, 20 кг магния.
Азотное питание сильно влияет на рост ботвы и урожайность картофеля. Высокие дозы азотного удобрения, не сбалансированного с другими элементами питания, накапливают в клубнях повышенное количество небелкового, в том числе нитратного азота. Сбалансировать азотное питание картофеля можно путем преобладания в удобрении доли фосфора в 1,5-2,0 раза.
Фосфорное питание улучшает рост корней, углеводный обмен, ускоряет рост, развитие клубней, повышает их крахмалистость. Калий способствует более интенсивному фотосинтезу, ускоряет передвижение углеводов из листьев в клубни, препятствует потемнению мякоти, повышает устойчивость к грибным болезням. Больше азота поступает в растения в первую половину вегетации, когда интенсивно растет ботва; фосфора – при развитии корней, ботвы и клубней; калия – на протяжении всей вегетации. Картофель — калиефильная (калиелюбивая) культура. Для создания урожая он потребляет больше калия, нежели азота и фосфора.
При использовании всего набора элементов интенсивной технологии выращивания урожайность картофеля может составлять около 70-80 т/га. Орошение – один из важнейших элементов интенсивной технологии возделывания картофеля. Основная его задача – восполнить дефицит почвенной влаги в зоне распространения основной массы корней при отсутствии существенных осадков.
Оптимальная влажность почвы может быть достигнута лишь в том случае, если производительность оросительной системы будет способна восполнить суммарные потери влаги. Потери эти складываются из количества потребления влаги самим растением, испарением с поверхности листа и поверхности почвы вследствие воздействия солнечной радиации, ветра и восходящих воздушных потоков и некоторых других факторов.
В разных климатических зонах, на разных почвах при выращивании различных культур суммарные потери будут различными. В условиях средней полосы России суммарные потери влаги – около 5-6 мм. Уровень водообеспеченности, особенно в период от бутонизации до конца цветения, в значительной степени определяет урожайность картофеля.
В настоящее время наряду с поливом растений дождеванием перспективным является капельный полив, позволяющий экономить воду, удобрения и энергию. Капельное орошение – это способ полива, при котором вода небольшими порциями подается в прикорневую зону растения из наземных трубопроводов сквозь отверстия (капельницы) в поливных трубках, проложенных на поверхности почвы. Основное отличие капельного орошения состоит в том, что поливается не почва, а растение. Огромное преимущество системы капельного орошения – увлажнение растений по мере необходимости в течение всего периода вегетации.
Капельное орошение с фертигацией – высокотехнологический процесс, позволяющий одновременно выполнять несколько операций:
- полив
- внесение удобрений
- внесение средств защиты растений
В системе фертигации легко достигается управление оптимальными концентрациями удобрений, их соотношением, и эти параметры могут контролироваться в автоматическом режиме. Преимуществами фертигации являются:
- экономия трудовых затрат и затрат на оборудование
- эффективное, практически 100%-ное использование дорогих удобрений
Фертигация – наиболее эффективный и дешевый способ доставки питательных веществ к корневой системе растений, что позволяет существенно повысить урожай. Если говорить о преимуществах капельного орошения с фертигацией в сравнении с обычной ирригацией и традиционным методом внесения удобрений, то можно отметить следующее:
- Повышение урожайности в 2-3 раза
- Увеличение выхода товарной продукции до 90 %
- Снижение расхода воды и удобрений по сравнению с дождеванием на 50-60 %
- Снижение производственных и трудовых затрат на орошение 1 га на 300-400 %
- Предотвращение загрязнения грунтовых вод, то есть не создаются условия для вторичного засоления почвы
Продукт интенсивных технологий
Наиболее крупные объемы производства картофеля сосредоточены в Центральном Федеральном округе (614,4 тыс. га), Приволжском (555,2 тыс. га), Сибирском (368,1 тыс. га). Валовое производство картофеля в этих округах составляет более 70 % общего объема. Дальнейшее развитие картофелеводства, обеспечение стабильного валового производства клубней в хозяйствах всех категорий и повышение его эффективности возможны прежде всего на основе увеличения площади возделывания картофеля в ближайшие 2-3 года в секторе сельхозпредприятий и крестьянских (фермерских) хозяйств с 255 тыс. га до 300 — 350 тыс. га при использовании современных интенсивных технологий, в перспективе – до 500 тыс. га и 1 млн га.
Одновременно в этих категориях хозяйств необходимо обеспечить повышение средней урожайности картофеля в основных картофелепроизводящих регионах до 20 — 25 т/га и увеличение валового сбора с 4 до 6-7 млн. т., а далее и до 15 млн. т. Сегодня в России есть хозяйства, которые на больших площадях выращивают по 40-60 т/га клубней картофеля. В Воронежской области во всех категориях хозяйств картофель занимает 103 тыс. га (3% площади пашни). В области действует «Воронежская картофельная ассоциация», объединяющая более 20 хозяйств. Если в начале 90-х годов средняя урожайность картофеля составляла 5-6 т/га, то в последние годы – более 15 т/га. Отдельные хозяйства научились получать более 30 т /га, и это не предел. Многие товаропроизводители готовы получать 40-60 т/га клубней картофеля. Для Воронежской области, находящейся в зоне рискованного земледелия, вопрос орошения является особенно актуальным. 20 районов области относятся к территории с недостаточным увлажнением почв, еще 12 – к зоне сухого земледелия. Эксплуатация оросительных систем осуществляется лишь на 9,5 тыс. га земли. Причем многие оросительные системы требуют восстановления и реконструкции ввиду высокой степени износа. Так, областная программа на 2009-2013 гг. предусматривает проведение работ по реконструкции и восстановлению орошаемых земель на площади 6,6 тыс. га. Это позволит удовлетворить потребность в картофеле и овощах, резко повысить урожайность выращиваемых культур и обеспечить загрузку перерабатывающих предприятий.
Картофель во всех категориях хозяйств Липецкой области занимает 50 тыс. га (2,5% общей площади). В целом Липецкая область производит 1,7 % картофеля от российского объема. В области производством картофеля занимаются 11 крупных специализированных хозяйств, которые производят более 18 % валового объема производства картофеля области. Эти хозяйства характеризует строгое соблюдение технологической дисциплины, выращивание картофеля по интенсивной технологии. В настоящее время орошаются 1980 га из 5252 га (37,6%) площадей, занятых под картофелем. До конца 2012 г. планируется орошение дополнительно 2000 га, Дальнейшее развитие картофелеводства по интенсивной технологии недопустимо без использования орошения.
Уроки засухи
Засуха 2010 г. заставила аграриев всерьез задуматься над тем, как получать высокие урожаи картофеля. В 2011 г. в Воронежской и Липецкой областях на капельном орошении выращивались сорта картофеля Ред Скарлетт, Пикассо, Импала, Роко, Невский, Весна, Удача.
Почвенно-климатические условия Воронежской и Липецкой областей благоприятны для возделывания картофеля. Климат умеренно-континентальный с теплым летом и довольно холодной зимой. Продолжительность периода со среднесуточной температурой воздуха выше 10 °C от 153 до 163 дней. Наиболее теплая часть лета, когда среднесуточная температура воздуха выше 15 °С колеблется в пределах 116 дней. Продолжительность безморозного периода колеблется от 150 до 155 дней. Устойчивое прогревание воздуха выше 5 °C и 10 °C начинается с 10 по 20 апреля. Годовое количество осадков – от 450 до 575 мм. За вегетационный период осадков выпадает 309-373 мм. Около 80 % земель областей представлены черноземами, обладающими высокой плодородностью.
С учетом почвенно-климатических условий компания ООО «ЮГ-ПОЛИВ» в 2011 г. поставила на поля Воронежской и Липецкой областей различные системы капельного орошения (сетчатые автоматические фильтры с вакуумной промывкой(Amiad, Израиль), некомпенсированные капельные линии Lin (Metserplast, Израиль), «Эолос Компакт», «Евродрип»(Греция), гидравлические клапаны (Dorot, Израиль)) и другое оборудование, однако основные усилия при подготовке почвы под будущий урожай были направлены на то, чтобы организовать систему орошения в соответствии с необходимыми агротехническими требованиями.
При посадке картофеля учитывали не только температурный фактор, но и пахотную спелость почвы. По срокам это соответствовало средним числам апреля. Схема посадки –75 х 75 см, с густотой 45-50 тыс. растений /га, с глубиной заделки клубней 8-10 см. Производилась предпосадочная обработка семенного материала. Уход за посадками картофеля во время вегетации на участках, выращиваемых на капельном орошении, включал своевременные междурядные обработки, борьбу с сорняками, болезнями и вредителями в соответствии с агрономическими рекомендациями. Для определения влажности почвы использовали тензиометрический метод. Тензиометры были установлены на посадках картофеля во всех хозяйствах. В весенний период после посадки, по данным тензиометров, влажность почвы была в пределах 70 % от ППВ. Против почвенных вредителей (проволочника и др.), сразу после запуска системы капельного орошения вносили в почву препарат Актара из расчета 100-150 мл/га. Режим орошения и фертигации посадок картофеля во всех хозяйствах строился в соответствии с рекомендациями агрономической службы компании ООО «ЮГ-ПОЛИВ». Влажность почвы на орошаемых участках поддерживалась в соответствии с фазами роста и развития растений. В фазу нарастания вегетативной массы влажность почвы поддерживалась на уровне 65-70% от ППВ, что соответствовало поливной норме 30-40 м3/га.
В фазу бутонизации и цветения, которая является критической для картофеля, влажность почвы поддерживалась в пределах 80-85 % от ППВ, поливная норма была в пределах 45-50 м3 /га. В фазу активного роста клубней и накопления крахмала поливная норма снижалась, влажность почвы поддерживалась на уровне 60-65% от ППВ. Подача удобрений проводилась вместе с поливной водой через систему капельного орошения (фертигация ). За 20 дней до уборки урожая поливы и подача удобрений были прекращены.
Уборку урожая картофеля промышленных посадок начали в первых числах сентября. Средняя урожайность сортов картофеля, выращенных на капельном орошении, составила 52,0 т/га, наиболее урожайным был сорт Пикассо, его урожайность составила 56,0 т/га. Убирать клубни для семеноводческих целей начинали при достижении определенных размеров клубня соответствующего сорта. Выращивание ранних и среднеранних сортов картофеля в Воронежской и Липецкой областях на капельном орошении с фертигацией позволяет вырастить более ранний урожай и соответственно начать уборку в более ранние сроки. Аграрии не зависели от капризов природы и продавали урожай прямо с поля по более высокой цене.
Таблица 1. Урожайность сортов картофеля, выращенных на капельном орошении, т/га.
| Название сорта | Репродукция посадочного материала | Урожайность, т/га т/га | Примечание |
| Ред Скарлетт (семеноводство) |
элита |
30 |
Семенной картофель выращивался по голландской технологии |
| Пикассо (семеноводство) |
элита |
35 |
|
| Импала (семеноводство) |
элита |
31 |
|
| Роко (семеноводство) |
элита |
33 |
|
| Ред Скарлетт |
1 репродукция |
52 |
Производственный картофель выращивался по интенсивной технологии |
| Пикассо |
1 репродукция |
56 |
|
| Импала |
1 репродукция |
51 |
|
| Роко |
1 репродукция |
53 |
|
| Невский |
1 репродукция |
54 |
|
| Весна |
1 репродукция |
47 |
|
| Удача |
1 репродукция |
50 |
* Высокая товарность клубней картофеля, наблюдалась у сортов Невский и Ред Скарлетт , причем клубни сорта Невский отличались выравненностью.
Тонкости технологи
На полях с применением капельного орошения использовали удобрения компаний- поставщиков высококачественных комплексных удобрений. Расчет системы питания растений картофеля производился на планируемую урожайность 60 т/га, с учетом агрохимического анализа почвы.
Таблица 2. Дозы удобрений по дням выращивания, кг/га по д.в.
| Дни выращивания | Дозы удобрений (N P K) кг/га по д.в. | |||||
|
На 1 день |
На период |
|||||
| N | P2O5 | K2O | N | P2O5 | K2O | |
|
1-10 |
1,5 |
1,1 |
1,6 |
10 |
11 |
16 |
|
11-30 |
2,0 |
1,2 |
2,2 |
40 |
24 |
44 |
|
31-60 |
2,5 |
1,5 |
2,5 |
50 |
30 |
50 |
|
61-100 |
2,2 |
1,2 |
2,5 |
66 |
36 |
75 |
Особенности агротехники картофелеводства на орошении в первую очередь связаны с системой применения удобрений. Эффективность применяемых удобрений в сочетании с орошением возрастает в 2-3 раза, а эффект от орошения на удобренном фоне на 30-40 % выше, чем на фоне без удобрений. В этих условиях возрастает продуктивное столонообразование до 85%. Питательный раствор через систему капельного орошения подавали в середине поливного цикла после предварительного пролива почвы. После завершения внесения удобрений систему промывали.
При орошении особенно важно не допустить избыточного азотного питания. При использовании повышенных норм удобрений при орошении одно из ведущих мест занимает фосфор. Его нормы должны быть выше норм азота в 1,5 -2 раза в зависимости от типа почв. Это важно выдерживать как для получения наивысших урожаев, так и для обеспечения лучшей крахмалистости, устойчивости клубней к механическим повреждениям и особенно для хорошей сохранности клубней в зимних условиях. Орошение в сочетании с оптимальной системой удобрений гарантирует получение устойчивых, высоких урожаев картофеля с отличным качеством.
А.И. Удовенко, агроном компании ООО «ЮГ-ПОЛИВ»