Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор источников литературы 9
1.1. Агробиологические особенности картофеля 9
1.2. Урожайность сортов картофеля в зависимости от условий выращивания 14
1.3. Роль сорта в формировании высокого урожая картофеля 39
Экспериментальная часть 47
2. Место, условия и методика проведения исследований 47
2.1. Место проведения исследований, схема опыта и характеристика объектов исследований 47
2.2. Методики наблюдений и определений 49
2.3. Технология картофеля в опытных посевах 51
2.4. Агрометеорологические условия в годы исследований 53
Результаты исследований 59
3. Агроклиматическая обеспеченность урожайности картофеля 59
4. Особенности роста и развития картофеля , 61
4.1. Особенности прохождения фаз развития 61
4.2. Особенности роста растений в высоту, образования листьев и побегов 68
4.3. Влагообеспеченность посадок картофеля . ' 70
5. Фотосинтетическая деятельность растений в агроценозах разных сортов картофеля 75
5.1. Формирование листовой поверхности агроценоза 76
5.2. Фотосинтетический потенциал посева (агроценоза) разных сортов картофеля 90
5.3. Накопление урожая сухой фитомассы 94
5.4. Чистая продуктивность фотосинтеза разных сортов картофеля ... 104
5.5. Коэффициенты хозяйственной эффективности фотосинтеза сортов картофеля
6. Урожайность, структура урожая и качество урожая картофеля . „
6.1. Урожайность сортов картофеля в годы исследований 128
6.2. Структура урожая картофеля. 135
6.3. Качество урожая картофеля 138
6.4. Устойчивость сортов картофеля к болезням 138
6.5. Корреляционная зависимость урожайности картофеля от показателей фотосинтетической деятельности и элементов структуры урожая 142
7. Экономическая эффективность производства картофеля при возделывании разных сортов 145
Основные выводы 149
Предложения производству 154
Список литературы 155
Приложения 176
- Роль сорта в формировании высокого урожая картофеля
- Агрометеорологические условия в годы исследований
- Влагообеспеченность посадок картофеля
- Чистая продуктивность фотосинтеза разных сортов картофеля
Введение к работе
Картофель — важнейшая продовольственная культура широкого и разностороннего использования, играющая большую роль в решении продовольственной проблемы. Данную культуру — по праву называют вторым хлебом. По общим энергетическим запасам картофель занимает пятое место после пшеницы, кукурузы, риса, ячменя.
Благодаря высокой адаптивной способности к различным агроклиматическим условиям, данная культура получила широкое распространение. Его посадки продвинулись далеко на север (71° северной широты) и юг (46 ° южной широты).
В мировом земледелии картофель занимает 19,1 млн. га. Большая часть его сосредоточена в России - 3,2 млн. га (154).
Клубни картофеля являются сырьём для производства многих видов продукции — крахмала, спирта, глюкозы и др.
Ценность картофеля, как продукта питания, заключается в содержании в его клубнях многих необходимые для человека питательных веществ, в том числе белка, крахмала, витаминов и каротиноидов.
Он отличается высокой потенциальной продуктивностью, у современных сортов она достигает 100 т/га. В развитых европейских странах соотношение потенциальной и фактической урожайности равно 3,5 : 1, в то время как в Российской Федерации и странах «ближнего зарубежья» данное соотношение - 9 : 1, такое большое расхождение во многом связано с использованием наиболее «популярных» сортов, выращиваемых в хозяйствах, которые слабо адаптированы к условиям региона. В результате этого в благоприятные годы они формируют действительно высокие урожаи, в неблагоприятные-низкие (17).
В последние годы (1991- 2002 г) произошли существенные изменения в соотношении объёмов производства картофеля в разных категориях хо i зяйств. А именно увеличилось производство картофеля в индивидуальном секторе и резко сократилось в общественном. Так, в Тверской области, доля сельскохозяйственных предприятий в общем объёме производства картофеля сократилась с 44 % в 1990 г. до 6,7 % в 2002 г. За этот период удельный вес индивидуальных хозяйств в общем объёме производства картофеля возрос с 56 % до 91,8 %. Производство картофеля в крестьянских и фермерских хозяйствах не превышает 1,5 % от общего объёма.
Картофель - культура интенсивного земледелия. Вместе с тем, в настоящее время, его производство во всех категориях хозяйств носит экстенсивный характер. В значительной части регионов России урожайность остается низкой и не превышает 10—11 тонн с 1 га, имеют место большие потери при уборке, перевозках и хранении.
В современных условиях повышение эффективности производства картофеля в хозяйствах всех категорий возможно на основе существенного увеличения его урожайности (с 10-11 до 20-25 тонн с гектара) и комплексной механизации. В решении этой проблемы большая роль принадлежит усовершенствованию семеноводства и расширению ассортимента комплексно устойчивых высокопродуктивных сортов разной скороспелости с высоким качеством продукции для разностороннего использования.
В связи с этим нами была поставлена цель - дать комплексную оценку лучших сортов отечественной и зарубежной селекции на основе изучения особенностей формирования урожайности, устойчивости их к болезням и определения качества урожая.
Актуальность темы. Картофель является важнейшей продовольственной, кормовой и технической культурой. Агроклиматические условия Верхневолжья позволяют получать урожайность не менее 30-40 т/га. Однако продуктивность картофеля остается невысокой, качество клубней многих сортов не отвечает требованиям рынка, пищевой и перерабатывающей промышленности.
Важными условиями повышения урожайности, увеличения производства и улучшения качества картофеля являются расширение ассортимента комплексно устойчивых высокопродуктивных сортов разной скороспелости с высокими товарными качествами для разностороннего использования и совершенствование технологии возделывания применительно к конкретным условиям региона.
На сельскохозяйственном рынке появилось много новых сортов отечественной и зарубежной селекции, возделывание которых без достаточной их проверки увеличивает риск нестабильности урожайности и экономических показателей производства. В связи с этим актуальным является изучение особенностей формирования урожайности новых сортов, их комплексная оценка при программированном выращивании. Подобных исследований в регионе проводилось недостаточно.
Цель и задачи исследований. Цель исследований - изучить особенности формирования урожайности 18-ти сортов картофеля разных групп спелости в условиях Верхневолжья (Тверь) при возделывании его на дерново-подзолистых почвах легкого гранулометрического состава; выявить и рекомендовать производству высокоурожайные комплексно устойчивые сорта картофеля, наиболее адаптированные к условиям региона.
Для достижения поставленной цели решали следующие задачи:
1 — изучить особенности роста и развития различных сортов картофеля отечественной и зарубежной селекции;
2 - исследовать фотосинтетическую деятельность и ход продукционного процесса разных сортов;
3 - определить изменения структуры урожая и урожайности сортов картофеля в зависимости от агроклиматической обеспеченности в разные годы;
4 - изучить качество урожая разных сортов (содержание белка, крахмала, сухого вещества) и определить выход питательных веществ с урожаем; 5 - выявить устойчивость различных сортов к болезням;
6 - рассчитать экономическую эффективность производства картофеля при возделывании разных сортов отечественной и зарубежной селекции;
7 - дать комплексную оценку изучаемых сортов.
Научная новизна. Впервые в условиях региона изучены особенности фотосинтетической деятельности и ход продукционного процесса 18-ти сортов картофеля отечественной и зарубежной селекции; выявлены наиболее продуктивные комплексно устойчивые сорта, адаптированные к агроэкологическим условиям региона, обеспечивающие получение близких к климатически обеспеченным уровням урожаев.
Практическая ценность работы заключается в рекомендациях произ-. водству наиболее продуктивных комплексно устойчивых, адаптированных к условиям региона сортов картофеля, обеспечивающих получение запрограммированных урожаев на уровне 250-300 ц/га; 66,95 - 89,52 тыс. руб./га условно чистого дохода с рентабельностью производства 120 - 158 %.
Реализация результатов исследований. Результаты работы отражены в рекомендациях «Особенности проведения весенних полевых работ и задачи агрономической службы Тверской области в 2004 году» Тверь, 2004, внедрены в сельскохозяйственных предприятиях Кувшиновского района Тверской области на площади 120 га с экономическим эффектом 300 тыс. руб.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на XXVI, XXVII, XXVIII научно-практических конференциях Тверской ГСХА, г. Тверь, 2003, 2004, 2005 гг.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 научных работы.
Представленная работа является составной частью плана научно-исследовательских работ Тверской государственной сельскохозяйственной академии на 2001-2005 гг., тема 7, № гос. per. 01.200.1 18549.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 154. страницах, содержит 36 таблиц, 25 рисунков, состоит из введения, 7 глав, основных выводов, предложений производству, библиографического списка использованной литературы, который включает 216 наименований, в том числе 49 источников иностранных авторов, 19 приложений. Основные положения, выносимые на защиту:
- особенности фотосинтетической деятельности и хода продукционного процесса 18-ти сортов отечественной и зарубежной селекции;
- агроклиматическая обеспеченность урожайности картофеля и адаптированность разных сортов к условиям региона;
- повышенная устойчивость сортов отечественной селекции к болезням картофеля;
- продуктивность, качество урожая и экономическая целесообразность производства разных сортов картофеля в условиях Верхневолжья.
Автор выражает глубокую признательность и благодарность научному руководителю доктору сельскохозяйственных наук, профессору, заслуженному деятелю науки РФ, почётному работнику высшего профессионального образования З.И. Усановой за методическую помощь и поддержку при работе над диссертацией, а также всем преподавателям, сотрудникам кафедры растениеводства и лаборатории первичного семеноводства Тверской ГСХА за содействие в проведении научных исследований.
Роль сорта в формировании высокого урожая картофеля
Специфические особенности культуры картофеля предъявляют более высокие требования к правильному подбору сорта для каждой агроклиматической зоны. Опыт научно-исследовательских учреждений и широкая передовая практика убедительно подтверждают, что при внедрении районированных для данных почвенно-климатических условий новых сортов значительно повышается урожайность, увеличивается выход продукции и улучшается её качество, повышается устойчивость к болезням и вредителям, а также экономическая эффективность возделывания данной культуры. Таким образом, в современном земледелии сорт выступает как самостоятельный фактор повышения урожайности и вместе с агротехникой имеет большое, а иногда и определяющее значение для получения высоких устойчивых урожаев. Разные авторы высоко оценивают роль сорта в получении высоких урожаев картофеля. Так Хлевной Б. Ф,, Заикин Д. В., Замотаев А. И. (157), Усанова 3. И,, Осербаев А. К. (147) считают, что при интенсивной технологии возделывания на долю сорта приходится 20 - 30 % урожая.
Анисимов Б. В. (6) считает, что для любого хозяйства первый и определяющий этап в производстве картофеля - правильный подбор сортов с учётом длительности периода созревания, цели производства, почвенных условий, климатических особенностей региона и экономических возможностей. Как справедливо отмечает ряд авторов - Юшкова В. В. (75), Осипова Е. А. (109), Утешев В. Л., Брюсов В. Н. (152), Брежнев Д. Д. (21), Клыков С. А. (76) современному сельскохозяйственному производству требуются высокоурожайные, высококачественные сорта картофеля, отзывчивые на внесение высоких доз удобрений, пригодные для механизированного возделывания и устойчивые к болезням и вредителям.
Поэтому, несмотря на значительное сокращение сети сортоучастков, масштабы сортоиспытаний достаточно значительны. Ежегодно 28 крупных госсортостанции и 547 госсортоучастков оценивают на своих полях и в 10 технологических лабораториях тысячи сортов и гибридов сельскохозяйственных культур, в том числе картофеля, рекомендуя лучшие из них для различных зон (11).
Прежде чем сорта картофеля будут районированы, они проходят ряд испытаний и после их завершения вносятся в Государственный реестр. В Государственный реестр сортов, допущенных к использованию, включаются сорта, прошедшие 2-3-х летние государственные испытания в одном или нескольких регионах и отвечающие критериям хозяйственной полезности (9).
Нахождение сортов в госреестре даёт право размножать их, ввозить, реализовывать семена и посадочный материал на территории республик в составе Российской Федерации, краёв, областей, автономных округов соответствующего региона. Посевы и посадки этих сортов подлежат апробации, на них выдаются сортовые документы (12).
По данным Анисимова Б. В. (6), из 147 сортов, внесённых в Государственный реестр, в 1996 году более 50 % занимали сорта отечественной селекции, свыше 25 % - стран ближнего зарубежья (преимущественно белорусские и украинские), созданные во времена существования СССР и районированные в те годы в различных регионах Российской Федерации. Сорта селекции стран дальнего зарубежья начали довольно активно включать в Госреестр с 1993 года, за последние четыре года было внесено 33 сорта, или около 20 % допущенных к использованию в производстве.
При рассмотрении вопроса о включении новых сортов в государственный реестр, по результатам государственного испытания и при оценке сортов картофеля, особое внимание уделяется устойчивости их к нематоде, стабильности продуктивности, товарности и вкусовым качествам клубней, пригодности их к промышленной переработке на продукты и полуфабрикаты (10).
В настоящее время в России районировано 155 сортов картофеля, различающихся по сорокам созревания и хозяйственному использованию (154).
Известно, что существует так называемое «вырождение» сортов, при длительном использовании одних и тех же сортов картофеля происходит снижение их продуктивности, качества урожая вследствие накопления патогенов, в большей или меньшей степени присущих тому или иному сорту. Использование новых сортов не будет эффективно, если использовать при посадке клубни низкого качества. Поэтому сорта должны периодически обновляться. От этого зависит урожайность картофеля и качество продукции. При правильной организации внутрихозяйственного семеноводства на товарные посадки должны поступать семена третьей репродукции (127).
Сорта картофеля по своему потребительскому назначению делятся на: столовые - с хорошим вкусом, не темнеющей мякотью и правильной формой клубня; технические - с высоким содержанием крахмала в клубнях; универсальные или столово - заводские - с хорошим вкусом, правильной формой клубней, не темнеющей мякотью и повышенным содержанием крахмала и белка. Из числа районированных сортов должно быть примерно 60 % столового назначения, 30 % - универсального и 10 % технического (25, 124).
По срокам созревания сорта делят на: ранние (созревают через 50-60 дней после посадки); среднеранние (60-80 дней); среднеспелые (80-100 дней); среднепоздние (110-120 дней); поздние (120-125 дней) (24, 155).
По мнению Попова В. А. (119) для Нечернозёмной зоны в общей структуре сортов на долю раннеспелых, среднеранних и среднеспелых должно приходится около 80 %, сред непоздних и поздних - 20 %. Преобладание в сортосмене ранне- и среднеспелых сортов соответствует агроклиматическим условиям большинства регионов страны. В основных зонах товарного картофелеводства России поздние сорта обычно не успевают вызреть, вследствие чего, клубни сильно повреждаются при уборке и плохо хранятся.
В 80-х годах XX столетия в центральных областях Нечернозёмной зоны, среднепоздние сорта занимали 57,8 % площадей против рекомендуемых 20-25 %, позднеспелые, возделывание которых в зоне нецелесообразно, более 10 % а среднеранние и среднеспелые сорта —только 23 % против 60-70 % рекомендованных НИИКХ (123).
По многочисленным научным данным, возделывание скороспелых сортов картофеля в центральном Нечерноземье даёт возможность получать значительно большие урожаи, чем при выращивании позднеспелых сортов. Это связано прежде всего с тем, что потенциал позднеспелых сортов, а в отдельные годы и среднеспелых, в условиях короткого вегетационного периода не успевает реализовываться полностью. Кроме того, уборка поздних сортов обычно проводится в более неблагоприятные по погодным условиям сроки. Это ведёт к организационным трудностям, дополнительным потерям, снижению качества урожая. Несмотря на это, доля скороспелых сортов в структуре посадок картофеля до настоящего времени остаётся очень низкой (119).
Агрометеорологические условия в годы исследований
Формирование и стабильность урожайности картофеля во многом зависит от изменения агроклиматических условий в течение вегетации. Большое влияние оказывает ход среднесуточных температур и распределение осадков.
Годы исследований значительно различались между собой как по распределению тепла и влаги, так и по сумме температур и сумме осадков (табл. 4). В 2002 году первая декада мая характеризовалась теплой и сухой погодой. Среднесуточная температура воздуха составляла +12...+17 С, что теплее обычного на 4-5 С. Эффективных температур накопилось 82-93 С, 132-205 % от нор мы. Запасы продуктивной влаги составляли 38-47 мм.
Вторая декада мая была холоднее обычной на 1-2 С. Эффективных температур по районам области накопилось 48-59 С, 68-86 % от нормы. Сумма осадков составляла 20 мм или 125 % нормы. Запасы продуктивной влаги в пахотном слое почвы к моменту посадки картофеля составляли 24-48 мм.
Третья декада мая отмечалась преимущественно холодной и сухой погодой. Среднесуточная температура составляла +5...+10 С, в последний день декады температура поднялась до +17...+19 С. 21 мая был отмечен заморозок. Эффективных температур накопилось 51-96 С, 68-111 % нормы. В целом декада была на 1-3 С холоднее обычной. За эту декаду не отмечено выпадение осадков.
В среднем за май 2002 г. среднесуточные температура воздуха была на 1,3 С больше нормы, осадков выпало 47 % от нормы.
Первая декада июня характеризовалась неустойчивой погодой с дождями. Среднесуточная температура составляла +14...+19 С, сумма эффективных температур - 90-103 С или 94-104 % нормы. Осадков выпало 50 % от нормы. Запасы продуктивной влаги в пахотном слое почвы снизились до 17-36 мм.
Вторая декада июня была теплой с кратковременными дождями. Среднесуточная температура воздуха составляла 17,6 С, сумма эффективных температур— 102-121 С или 89-101 % нормы. Влагообеспеченность растений удовлетворительная, осадков выпало 10 мм или 38 % нормы.
Третья декада июня отмечалась умеренной теплой погодой с кратковременными дождями. Среднесуточная температура воздуха составила 17,1 С. Декада была на 1,2 С теплее обычной. Сумма эффективных температур составляла 102-121 С или 89-101 % нормы. Осадков выпало 23 мм или 88 % нормы.
В целом июнь 2002 г. был теплее нормы на 1,7 С, осадков выпало 73 % от нормы. Условия для роста и развития картофеля были хорошие.
Первая декада июля была жаркой с редкими дождями. Среднесуточная температура (19-24 С) была на 4,3 С больше нормы. Сумма эффективных температур составляла 144-162 С или 118-138 % от нормы. В течение всей декады почва была слабо увлажнена. Осадков выпало 6 мм или 21% нормы. Условия для фотосинтетической деятельности растений картофеля были благоприятные.
Вторая декада июля отличалась очень жаркой погодой с редкими дождями. Среднесуточная температура составляла 21,6 С, сумма эффективных температур - 147-166 С или 117-129 % нормы. Осадков выпало 14 мм или 48 % от нормы.
Третья декада июля также была очень жаркой с редкими дождями. Среднесуточная температура равнялась 22,3 С, сумма эффективных температур - 165-190 С (111-143 % от нормы).
В целом июль был теплее обычного на 4,5 С , осадков выпало 29,9 % от нормы, что отрицательно сказалось на накоплении урожая картофеля.
Первая: и вторая декада августа были сухими и жаркими. Осадков выпало 8,4 мм или 16,2 % от нормы, что ускорило созревание картофеля и не позволило сортам, особенно среднеспелым и среднепоздним реализовать свои потенциальные возможности.
В целом за период от посева до уборки картофеля в 2002 г. сумма температур составила 109,1 %, а сумма осадков - 37,2 % от среднемноголетнего количества, что не позволило получить запрограммированную урожайность в 300 ц/га.
Вегетационный период 2003 года характеризовался сравнительно тёплым маем, холодным июнем, тёплыми июлем и августом.
Так, все три декады мая были теплее обычных соответственно на 2,1; 4,9 и 3,8 С, осадков в целом за месяц выпало 77 мм или 157 % от нормы, что мешало провести раннюю посадку картофеля.
Июнь характеризовался тёплой погодой, в целом за месяц среднесуточная температура воздуха была на 3,3 С выше нормы, а осадков выпало 35,6 % от нормы. Учитывая повышенные запасы влаги в почве и хорошую теплообеспеченность, условия для фотосинтетической деятельности картофеля были благоприятные. Одновременно сложились хорошие условия для распространения фитофтороза. Первая и вторая декады августа были теплее обычных на 1,9 и 1,0 С, осадков выпало 54 и 146 % от нормы. Погодные условия также способствовали развитию фитофтороза. В целом вегетационный период 2003 года сложился более благоприят но для накопления урожая картофеля, чем 2002. Это способствовало росту урожайности всех сортов картофеля. За период от посадки до уборки сумма температур соответствовала норме, а сумма осадков составила 112,6 % от нормы. 2004 год отличался от предыдущего 2003 года значительно большим выпадением осадков, особенно в июне, июле и второй декаде августа, а также более холодным маем, преимущественно во второй декаде. Первая декада мая отличалась теплой погодой с кратковременными небольшими осадками в конце периода. Среднесуточная температура была на 4,7 С больше нормы. Вторая декада была необычно холодной с заморозками и кратковременными осадками. 13, 15 и 18 мая в воздухе и на поверхности почвы отмечались заморозки интенсивностью 0, -3 С, на поверхности почвы -2, -4 С. В среднем по температурным условиям декада оказалась холоднее обычной на 3- 4 С. Почва была хорошо увлажнена. В третьей декаде продолжала стоять холодная погода, температура в среднем за декаду была на 0,8 С меньше нормы, осадков выпало 194 % от нормы. В целом за месяц сумма осадков составила 85,7 % от среднемноголет-него количества. Почва после посадки картофеля была хорошо увлажнена. Первая декада июня была холоднее обычной на 1 С, вторая - на 1,8 С, осадков выпало 204 и 165 % от нормы. Создавалось временное избыточное увлажнение на посадках картофеля.
Влагообеспеченность посадок картофеля
Картофель является влаголюбивым растением с неодинаковой потребностью во влаге в разные фазы развития. Критическим периодом по отношению к влаге является период от начала цветения до прекращения прироста ботвы. По данным многих авторов (71, 157) - наиболее благоприятные условия для формирования высокой урожайности создаются при влажности почвы 70-80 % от предельной полевой влагоёмкости (111Ш) в период цветения и клубнеобразования и 60-65 % - в конце вегетации при созревании (увядание ботвы).
В годы исследований влажность почвы была различной (табл. 10). Она мало различалась по вариантам опыта (сортам).
Наиболее засушливым был вегетационный период 2002 года, когда в критический период влажность опускалась до 30-35 % от ППВ.
2003 год по условиям увлажнения характеризуется как близкий к норме. Запасы влаги в почве во время цветения были близкими к оптимальным и составили 73-80 % от ППВ. 10. Изменение влажности почвы в годы исследований, в среднем по вариантам, % от ППВ, 0-40 см.
В 2004 году коэффициент увлажнения превышал 1 (Кувл=1,21). В отдельные периоды вегетации создавалось избыточное увлажнение. Во все фазы развития влажность была выше оптимального значения для картофеля, колебалась от 80 до 87 %. Избыточное увлажнение создавалось во время уборки урожая.
Разные сорта неодинаково реагируют на засуху и избыточное увлажнение, что оказало влияние на их урожайность.
Расход воды на образование единицы сухого вещества зависит от условий произрастания и изменяется в больших пределах от 230 до 700 (157).
Нашими исследованиями выявлено, что биологические коэффициенты водо потребления в большей степени зависят от вл аго обеспеченности посадок, чем от сорта (табл. 11). Так, колебания их по годам составило 369-989 мм/га/ц (384 мм), а по сортам, в среднем за 3 года, - 541-925 мм (620 мм).
В засушливые годы (2002) наименьшими коэффициентами водопо-требления отличаются сорта, сформировавшие более высокие урожаи сухой фитомассы. К таким сортам относятся Свитанок киевский, Резерв и Никулинский, которые в условиях засухи сформировали урожай сухой фитомассы соответственно 92,2; 89,0 и 83,2 ц/га. Коэффициенты водопотребления составили соответственно 252, 261 и 272 мм/га/ц. Наибольшие коэффициенты водопотребления были у сортов Явар (448), Тимо (439), Сату (426), Витал (425) и Суви (411), которые формируют низкие урожаи сухой фитомассы как за счет ботвы (Тимо, Явар), так и за счет более низкой клубневой продуктивности.
ентами водопотребления характеризуются также те сорта, которые накопили наибольший урожай фитомассы. К ним относятся Чародей, Марына, Никулинский, у которых урожай фитомассы соответственно составил 97,2; 93,7; 90,9 ц/га, а коэффициент водопотребления - 451; 467 и 482 мм/га/ц. Сорта, снижающие урожай сухой фитомассы при повышенном увлажнении, отличаются более высокими биологическими коэффициентами водопотребления. К ним относятся Свитанок киевский (876), Скарлет (750), а также низкоурожайные по сухой фитомассе сорта Су ви (849), Витал (760), Тимо (741).
В условиях избыточного увлажнения (2004 г.) средний по сортам коэффициент водопотребления увеличился цо отношению к засушливому году в 2,68, а к нормальному - в 1,57 раза. В этих условиях наименьшим коэффициентом водопотребления, по-прежнему, отличаются сорта, сформировавшие наибольший урожай фитомассы. К ним относятся Удача, Елизавета, Чародей и -Явар, у которых урожай фитомассы составил соответственно 102,1; 84,7; 81,7 и 81,1 ц/га, а коэффициент водопотребления - 535, 645, 668 и 673 мм/га/ц.
В среднем за 3 года наименьшим расходом воды на единицу сухой фитомассы характеризуется сорта, которые устойчиво по годам отличаются повышенным ходом продукционного процесса. Среди них Чародей (488 мм/га/ц), Никулинский (571), а также Явар, Гранола, Удача, Юбилей Жукова, Елизавета (541-575), которые накапливают повышенный урожай сухой фитомассы в отдельные годы. Самым высоким расходом воды на создание единицы сухого вещества отличаются сорта ц низким сбором сухой фитомассы с гектара. К ним относится Скарлет, Суви и Тимо, у которых коэффициенты водопотребления соответственно составили 925, 814 и 801 мм/га/ц.
При программировании урожайности значительный интерес представляют товарные коэффициенты водопотребления (71), которые показывают, сколько воды с гектара расходуется на накопление 1 ц товарной продукции, у картофеля — клубней. Нами выявлено, что товарные коэффициенты водопотребления (Ктов) в равной степени зависят от сорта и погодных условий (табл. 11). Так, средний по сортам Ктов колебался по годам от 132 (2002) до 270 (2004) мм/га/ц, а средний за 3 года Ктов изменялся по сортам от 139 (Удача) до 268 (Суви) мм/га/ц. В первом случае разница составляет 138, во втором- 129 мм/га/ц.
Во все годы самым низким расходом воды на формирование 1 ц клубней отличаются сорта, накопившие урожай клубней: в 2002 г. Ресурс (101), Никулинский (109), Тимо (115 мм); в 2003 - Чародей (152), Удача (153), Юбилей Жукова (156) и Никулинский (163 мм); в 2004 - Удача (134), Чародей (163), Никулинский (215), Рождественский и Свитанок киевский (227 мм).
В среднем за 3 года самыми низкими товарными коэффициентами водопотребления характеризуются сорта с более устойчивой урожайностью по годам и повышающие её при увеличении суммарного коэффициента водопотребления. К ним относятся: Удача, Чародей и Никулинский, у которых на накопление 1 ц клубней расходуется соответственно 139, 148 и 162 мм воды с гектара.
Чистая продуктивность фотосинтеза разных сортов картофеля
Чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) является сложным показателем, который зависит от генетических особенностей культур и сортов, аг-. рометеорологических и агротехнических факторов и изменяется в процессе индивидуального развития в связи с возрастными изменениями растений на разных этапах органогенеза (145, 160).
Нашими исследованиями выявлено, что максимальной величины у всех сортов картофеля ЧПФ достигает в самый ранний период - от всходов до образования столонов (табл. 17). Так, в среднем за 3 года она колебалась по сортам от 9,31 (Витал) до 16,75 г/м хсутки (Скарлет). Во втором периоде — от образования столонов до образования клубней ЧПФ снижалась у разных сор-тов до 3,47 (Гранола) - 7,86 г/м хсутки (Елизавета), а в третьем - от образования клубней до созревания - до 2,37 (Суви) — 8,01 (Гранола) г/м2хсутки.
Чистая продуктивность фотосинтеза картофеля в среднем по сортам уменьшалась от 1 периода ко 2-му и 3-ему с 12,35 до 6,31 и 4,95 г/м хсутки. Наибольших значений она достигает в самый ранний период индивидуального развития растений, когда идет формирование листовой поверхности и корневой системы. Не выявлено чёткой закономерности по влиянию на ЧПФ скороспелости сорта. В первом периоде наибольших значений ЧПФ достигла у сортов Скарлет, Сату, Резерв и Ресурс (14,12-16,75 г/м хсутки), во втором-у сортов Свитанок киевский (9,30), Удача (8,70), Суви (7,84), Резерв (8,75), Елизавета (7,86), Никулинский (7,70), в третьем - у сортов Гранола (8,01), Тимо (6,05), Витал (6,17 г/м хсутки).
Повышение чистой продуктивности фотосинтеза в первом, втором и третьем периодах не у всех сортов с максимальным её значением объясняется наибольшими накоплениями сухой фитомассы. Рост ЧПФ осуществляется за счет наибольших приростов фитомассы в первом периоде наблюдается у сортов Сату и Ресурс, во втором - Удача, Елизавета, Никулинский, в третьем - Гранола. Эти сорта можно считать наиболее интенсивными. ЧПФ изменяется в зависимости от тепло- и влагообеспеченности посевов.
Наименьших значений во всех периодах она достигает при избыточном увлажнении, когда формируется наибольшая площадь листьев и фотосинтетический потенциал посева (прилож, 5.5).
Средняя за вегетацию ЧПФ у картофеля находится в обратной зависи 106 мости от ФПП. Сорта,. формирующие более мощный ФПП, отличаются -, меньшими значениями ЧПФ (табл. 18). Наибольшей величины ЧПФ достигает в нормальные по увлажнению годы, наименьший — при избыточном увлажнении. Так, в 2003 году ч—г У ЧПФ составил 7,63, в 2004 - 3,23 г/м хсутки. В условиях жесткой засухи все сорта отличались высокой чистой продуктивностью фотосинтеза, её значения колебались по сортам от 4,75 (Марына) до 9,29 (Явар) г/м хсутки. У сортов, накопивших в условиях засухи урожай свыше 200 jv ц/га - Ресурс, Никулинский и Тимо, ЧПФ составила соответственно 5,33; 7,30 и 5,67 г/м хсутки. Среди этих сортов более интенсивным является Никулинский, у которого, несмотря на высокие параметры ассимилирующей поверхности, ЧПФ имела наибольшие значения. В 2003 году более высоким ЧПФ отличались сорта Скарлет (12,11), Свитанок киевский (11,18) и Резерв (10,51 г/м хсутки). Повышение ЧПФ у этих сортов обусловлено невысокими параметрами ассимилирующей поверхности. У сортов, сформировавших наибольший урожай клубней А- Удача, Чародей и Юбилей Жукова, ЧПФ была практически одинаковая 5,16; 5,12 и 5,31 г/м хсутки. Более интенсивным среди них является Ча-родей и Юбилей Жукова, у которых средняя площадь листьев была зна-чительно больше (24,09 - 26,76 тыс.м /га), чем у сорта Удача (17,66).
При избыточном увлажнении ЧПФ в большей степени уменьша лась с увеличением ассимилирующей поверхности, чем в другие годы. Наименьшей она была у сорта Удача (1,93 г/м хсутки), который отличался формированием очень высокой площади листьев (69,55 тыс.м2/га). Этот сорт в таких условиях накопил наибольший урожай клубней - 408
Г ц/га и сухой фитомассы - 102,1 ц/га. КПД ФАР такого агроценоза соста вил 1,65 %, а Кхоз - 0,76. Наибольших значений ЧПФ (6,01) в этот год достигла у сорта Тимо, который накопил самый низкий урожай сухой фитомассы (44,6 ц/га) и клубней (134 ц/га), сформировал наименьшую среднюю площадь листьев (12,54 тыс.м /га).
В среднем за 3 года ЧПФ также находится в обратной зависимости от площади листовой поверхности, но уменьшается не прями пропорционально её увеличению. Сорта, накопившие высокий урожай сухой фитомассы и клубней — Удача, Чародей и Никулинский отличались не самой низкой средней за вегетацию ЧПФ. Соответственно у этих сортов ЧПФ составляло 4,45; 4,27 и 5,45 г/м2 сутки, средняя площадь листьев - 33,64; 26,60 и 25,94 тыс.м /га, урожай сухой фитомассы - 73,5; 82,0 и 77Д ц/га, клубней - 408; 335 и 254 ц/га.
Средняя за 3 года и в среднем по сортам ЧПФ составила 5,72 г/м хсутки. По заключению А.А. Ничипоровича (101) такие агроценозы считаются высокопродуктивными.
Таким образом, картофель является высокопродуктивной культурой, у которой в годы с нормальным увлажнением производительность ассимили-ругощего аппарата достигает в среднем по сортам 7,63 г/м хсутки, а при уро-жайности клубней 281-288 ц/га— 5,12-5,3\ г/м хсутки.
