Физиология выращивания картофеля

Большое значение картофеля как технической культуры обусловлено тем, что он является ценным сырьем крахмалопаточной и декстриновой промышленности, а также используется при производстве глюкозы, спирта и других продуктов. К тому же картофель обширно применяется в кормовых целях, в особенности для свиней и молочного скота. Животным скармливаются как сами клубни, так и картофельная ботва и продукты переработки картофеля – барда и мезга. При этом питательная ценность центнера картофельных клубней может составлять около 20-30 кормовых единиц, силоса из картофельной ботвы – 8,5-9 КО, свежей мезги – около 13 КО и свежей барды – около 4 КО.

На качество картофеля как для пищевых, так и для промышленных целей оказывают существенное влияние несколько факторов, среди которых целесообразно назвать место выращивания, способ высадки, систему удобрения и защиты растений, но прежде всего – качество посадочного материала.

КАЧЕСТВО ПОСАЖЕННОГО МАТЕРИАЛА

Посадочный материал картофеля очень важный фактор производства. Именно благодаря ему реализуется селекционный потенциал, скрытый в высокопроизводительных сортах. Благодаря его высокому качеству предприятиям удается реализовывать повышенную потенциальную урожайность, устойчивость к стрессовым факторам, болезням и вредителям. К тому же, посадочный материал определяет потребительские и агрономические свойства картофеля. При этом можно увидеть, что влияние селекционного прогресса на повышение урожайности картофеля уже сейчас составляет 30-50% и будет дальше расти, возможно даже до 70%.

Когда речь идет о качестве посадочного материала, на первый план выходят три основных критерия: устойчивость к поражению болезнями, физиологический возраст посадочного материала, а также проявление апикальной доминанты.

Среди основных возбудителей болезней картофеля, имеющих значение для посевов, целесообразно упомянуть: Rhizoctonia solani, Erwinia carotovora, Phytophthora infestans, Streptomyces scabies и Fusarium .

Дальнейшее развитие посевов в значительной степени зависит от возраста посадочного материала, способного влиять на проявление апикальной доминанты, развитие и высоту посевов, их равномерность, изменения объема ботвы, количество стеблей и клубней. Физиологический возраст посадочного материала зависит не только от его хронологического возраста, но и от условий, влияющих на клубни в период вегетации и хранения. В особенности это касается температуры. Чем выше температура, тем быстрее проходит процесс физиологического старения клубней. Так, посадочный материал, который был выращен в более прохладный период при более низких температурах (физиологически младший), необходимо проращивать дольше, чем выращиваемый в более теплый период вегетации и сохранявшийся при более высоких температурах. К тому же картофель является признанным растением короткого светового дня. Соответственно, сокращение освещения – имитация короткого светового дня – может ускорять развитие растений. Общепризнано, что как у ранних, так и у поздних сортов картофеля более интенсивный и длительный рост ботвы проходит в условиях длинного светового дня, однако эффективное образование новых клубней значительно выше в короткий день.

При прорастании картофеля и образовании ростков важное значение приобретает проявление апикальной доминанты. Она проявляется в образовании на клубне одного наибольшего ростка, который при этом угнетает развитие других. Когда основной росток повреждается или отторгается, у других скрытых зачатков ростков появляется шанс. За проявление апикальной доминанты у растений отвечает фитогормонный ауксин. При этом, влияя на проявление апикальной доминанты самостоятельно, например, повреждая этот первый основной росток, можно добиться следующих эффектов: прорастание других, скрытых, ячеек даже на базальной части клубня; увеличение количества стеблей на куст; более стабильной закладки клубней, а также образования более равномерных клубней нового урожая, что вместе может обеспечить более высокую урожайность. Но следует помнить, что, если повреждение побегов происходило уже много раз, это значительно истощает посевной материал. Поэтому, когда происхождение и условия хранения клубней хозяйству точно не известны, с молодыми побегами следует быть очень осторожным, чтобы не ухудшить дальнейшую всхожесть посевов.

Фермер должен учитывать эти три основных критерия оценки качества посадочного материала при его выборе, особенно если клубни закупаются из других хозяйств. Конечно, здесь хозяйство должно полагаться на честность производителя посадочного материала и то, насколько точно он будет описывать режимы обработки и меры, которым клубни подвергались. Что касается болезней, то покупатель должен сам тщательно проверять качество посадочного материала и оценивать его поражение. Даже одно пятнышко с зачатком заболевания клубнем уже может стать причиной гибели зародыша.

Проращивание картофеля

Проращивание картофеля дает возможность получать более надежные всходы и высаживать его в более ранние сроки и в менее прогретую почву. Так, если температура почвы на глубине 5-10 см в течение нескольких дней после высадки для непророщенных клубней должна составлять минимум 8-10°С, то для проращенных будет достаточно уже 5-6°С, а если дополнительно используется укрытие из перфорированной пленки или агроволокна – 3-4°С. Если проращивание клубней начинать в помещении, то время от высадки до всходов можно сократить, а также ускорить развитие растений в поле. Это может дать возможность в дальнейшем начать уборку урожая на 2-3 недели раньше, чем при высадке непророщенных клубней. К тому же смещение вегетации на более ранний период снижает вероятность заражения посевов картофеля обычной головней и другими болезнями.

При проращивании клубней различают три этапа. Первый из них характеризует покой посадочного материала, во время которого в нормальных условиях произрастание не происходит. Этот этап покоя предпочтительно обеспечивается благодаря появлению в клубнях такого фитогормона как абсциссиновая кислота. Когда ее содержание находится на высоком уровне, это сдерживает прорастание, обеспечивая так называемый покой семян. Следующий этап – это так называемая скрытая готовность клубней к прорастанию. В течение этого периода произрастание может происходить только в оптимальных для него условиях – соответствующей температуре и освещении. Третий этап, а именно активная готовность клубней к прорастанию, связан со снижением уровня абсциссиновой кислоты. В таких условиях произрастание происходит независимо от протекания внешних условий. Лишь при низких температурах (<5°С) доля прорастания новых побегов будет очень ограниченной. В свою очередь успешное проращивание картофеля является важной предпосылкой высокого урожая. Продолжительность каждого из этапов проращивания зависит прежде всего от условий хранения посадочного материала и особенностей сортов. Время проращивания можно запрограммировать в зависимости от запланированного срока высадки и от сорта и влиять на него, изменяя условия хранения клубней. Чем раньше картофель планируют собирать, тем раньше необходимо приступать к проращиванию. Если срок уборки картофеля планируется очень ранний (через 60 дней после высадки), то посадочный материал следует проращивать в течение 6-8 недель. Это позволяет росткам растений набрать достаточно энергии для быстрого старта и развития. Когда же сбор урожая запланирован на более поздний срок (через 75 дней после высадки), картофель проращивают 4-6 недель. Важно обращать внимание на отдельные характеристики соответствующих сортов, с которыми работает хозяйство, а именно на быстрое или медленное старение посадочного материала, чтобы оптимально выбрать сорт и для определенного времени проращивания, и для ожидаемого срока уборки урожая.

Следует учитывать, что энергия прорастания посадочного материала вначале увеличивается, а затем со временем постепенно уменьшается. Именно этим и характеризуется так называемое физиологическое старение клубней. Для установления сроков проращивания большое значение имеет скорость физиологического устаревания клубней, которая может различаться по сортам. При этом посадочный материал медленно стареющих сортов необходимо проращивать дольше, чем клубни быстро стареющих сортов. Высокая температура и более короткий период освещения в сутки, имитирующий короткую продолжительность светового дня, способствуют более быстрому росту ростков. Так, при температуре выше 15°С биохимические изменения, приводящие к физиологическому старению клубней, проходят быстрее. Не считая того, при температурах ниже 12°С период проращивания удлиняется.

Можно охарактеризовать два метода проращивания картофеля: непрерывный и прерывистый. Так, при непрерывном методе предварительное проращивание включает прорастание посадочного материала при освещении и температуре в хранилище на уровне 15-20°С с последующим охлаждением до температуры 5-10°С после появления первых стабильных ростков (длина около 2 см). Таким образом достигают уменьшения перерастания посадочного материала. Когда речь идет о непрерывном прорастании, посевной материал прорастает очень рано – около 5-6 недель до высадки. При прерванном предварительном прорастании посевной материал прорастает под воздействием света и тепла уже после того, как первые ростки на нем становятся заметными. Следует помнить, что стимуляция посадочного материала к прорастанию должна проходить как можно ближе к времени ожидаемой высадки. Целесообразно повышать температуру в хранилище для посадочного материала незадолго до высадки, когда со сроками уже определились.

Для получения полноценных побегов при прорастании большое значение имеет их развитие. Ростки должны быть толстыми, интенсивно окрашенными в зависимости от сорта (зелеными, фиолетовыми или красно-фиолетовыми), длиной 1,5-2,0 см, с хорошо сформированными корнями у основания. Если сроки высадки будут задерживаться из-за плохой погоды, чтобы не допустить чрезмерного роста, следует несколько снизить температуру и продлить время освещения на несколько часов в течение суток.

ПОДГОТОВКА ПОЧВЫ И ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ

От правильной предварительной обработки и ее подготовки к высадке картофеля в значительной степени зависят качество и количество урожая. При этом для оптимального развития посевов необходимо, чтобы почвы имели мелкокомковую структуру, были однородными, могли удерживать влагу, но не допускали переувлажнения и застоя воды. Для выращивания картофеля очень важно качество почв, а также то, насколько они подходят культуре. Согласно классификации наиболее ценная рассыпчатая почва имеет в своей структуре дольки диаметром 0,25-10 мм. Более крупные агрегаты считаются комочковой частью грунтов, а более мелкие – распыленной. Под картофель желательно, чтобы в почве содержалось достаточное количество комочков размером более 25 мм. Почвы для картофеля также должны быть рыхлыми, иначе в уплотненном слое образуются мелкие и деформированные клубни. Очень большое значение имеет выровненность поверхности поля. При средней высоте гребней под картофель колебания выровненности поля не должно превышать нескольких сантиметров. Способ обработки почвы в значительной степени зависит от того, какая культура была предшественником картофеля. После выращивания зерновых или бобовых культур, а также после однолетних и многолетних трав обязательным этапом обработки почвы перед картофелем является ее вспашка. Глубина ее зависит от того, с какими именно сорняками в дальнейшем при выращивании придется иметь дело. Если на поле преимущественно встречаются однолетние сорняки,  к обработке привлекают в основном дисковые лущильники, работающие на глубину 6-8 см. Когда поле засорено сорняками с крепким корневищем (например, пырей), обработку дисковыми лущильниками проводят в двух направлениях на глубину 8-10 см. Если же на поле встречаются корнеростковые сорняки, например осот, привлекают лущильники, работающие на 12-14 см в глубину. Зяблевую вспашку можно осуществлять на поле через несколько недель после шелушения, если предшественником картофеля не были пропашные культуры. Обычно ее проводят на глубину до 25-30 см осенью с заделкой удобрений, а также обязательным последующим выравниванием поверхности поля. Разрыхление грунта и боронование проводят поверхностно уже весной, готовя поля к высадке.

Глубина высадки, в свою очередь, зависит от расположения гнезда клубней. При этом сорта значительно различаются по высоте залегания клубней в почве. Также глубина высадки зависит от продолжительности светового дня, потому что более компактное гнездо клубней, например, будет образовываться на юге, где световой день короче. К тому же при высадке учитывают размер посевного материала и риск заморозков. При этом размер клубней для высадки зависит от целей выращивания картофеля, качества почвы, возраста посадочного материала и плотности высадки. Оптимальной плотностью считается 12-15 стеблей на квадратный метр. Это дает возможность получать урожайность около 500 центнеров с гектара из клубней большого размера. При этом для достижения достаточной плотности стеблей на гектар должно приходиться около 30-50 тыс. ростков. Другим важным показателем при высадке является расстояние между растениями. Здесь принимают во внимание жизнеспособность посадочного материала, сорт и фракцию, ожидаемое количество стеблей с учетом проявления апикальной доминанты, а также ожидаемую урожайность. При проведении высадки также обращают внимание на насыпь, которая должна быть лучше шире, чем выше. Его структура обязательно должна быть стабильной, что обеспечит уже определенное месторасположение гнезда клубней без его смещения.

При определении сроков высадки картофеля следует учитывать, что погодные условия при появлении всходов в дальнейшем оказывают значительное влияние на развитие растений. Так, например, высадка и прорастание при более прохладных температурах может способствовать увеличению количества клубней, заложенных на куст. К тому же сорта с ограниченным количеством клубней положительно реагируют на ранние сроки высадки, в то время как сорта с высоким и очень высоким потенциалом закладки клубней имеют скорее негативную реакцию на раннюю высадку. Прорастание картофеля в почве ставит определенные предпосылки к температуре. Да, минимальная температура почвы должна составлять не менее 5-8°С. Оптимальной температурой для прорастания картофеля считается 15-20°С, в дальнейшем для фотосинтеза, роста стеблей, листьев и цветения – 16-22°С. Наряду с этим при температуре 30°С и выше могут наблюдаться аномалии прорастания. В общем, слишком высокие температуры при прорастании способствуют проявлению апикальной доминанты отдельных побегов, что является нежелательным явлением. При этом произрастание проходит практически независимо от содержания почвенной влаги. Весомыми препятствиями в этом случае для картофеля может быть заливание почвы и образование на его поверхности труднопроходимой корки.

В дальнейшем рост растения будет во многом зависеть от сорта, фракции посадочного материала, качества посевного ложе и проявления апикальной доминанты, что будет определять, как будет образовываться стебель. Так, по мнению некоторых специалистов, около 50% урожая зависит от качества посадочного материала, а остальные 50% от правильной агротехники при выращивании. Соответственно, правильным выбором посадочного материала и обращением с ним хозяйство может обеспечить до 50% своего успеха при выращивании картофеля.