Программирование урожая картофеля на продовольственные цели в условиях Приобской лесостепи

Интенсивный прирост  клубней наблюдается при прогревании  почвы до 6-7 oC и повышение ее до 23-25 oC задерживают их прирост, а при температуре 29-30 oC клубне образование практически прекращается, в этом случае необходим полив.

Картофель светолюбив. При недостатке света растение образует мало клубней и низкого качества. Поэтому очень важно правильно  расположить рядки картофеля. При северо-южном их направление растения в течение дня освещаются равномернее по сравнению с западно-восточным.

 

Б) Отношение  к влаге.

Картофель - требовательное к влажности почвы растения. Транспирационный коэффициент его 400-550, хотя в зависимости  от условий произрастания изменяется в пределах 170-660. Потребность во влаге изменяется у него по фазам развития. В начале своего роста картофель может жить за счет запасов влаги, имеющихся в материнском клубне. При запасах продуктивной влаге пахотном слое почвы не менее 15мм всходы картофеля не задерживаются.

Критическим периодом является фаза от начала цветения до прекращения  прироста ботвы. Недостаток влаги в  почве в этот период приводит к  сильному снижению урожая клубней.

Транспирационный  коэффициент, или количество воды, затрачиваемое растением на образование единицы сухого вещества, равен у картофеля 400-500 и в зависимости от условий произрастания изменяется в пределах 230-700.

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.

В Нечерноземной  зоне хорошие урожаи картофеля получают в годы, когда за вегетацию выпадает не менее 300мм осадков, с преобладанием их в июне - июле и августе. Переувлажнение почвы резко снижает урожай клубней и содержание в них крахмала. Картофель лучше других культур использует влагу, находящуюся в воздухе. Капельки росы или тумана, осевшие на листьях, картофель поглощает при помощи железистых волосков.

 

В) Требование к  почве.

Картофель растет на различных почвах, но наибольшие урожаи обеспечивает на хорошо окультуренных  легких и средних суглинках. Чем меньше плотность почвы в зоне клубнеобразования и лучше снабжение корневой системы кислородом воздуха, тем выше урожай.

Для картофеля  оптимальными считаются суглинистые  почвы с объемной массой 0,9-1,2 г/см3. На более плотных почвах всходы картофеля задерживаются, и в ряде случаев посадочные клубни загнивают. Поэтому важно поддерживать почву в рыхлом состоянии на протяжении всего вегетационного периода растений. Для выращивания семенного материала хорошими почвами являются торфяники, обладающие потенциально высоким плодородием и благоприятными физическими свойствами (оптимальными скважностью и влагоемкостью, малой плотностью). Картофель хорошо растет на почвах с рН 4,5-5.

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.

Районированные  сорта.

Посадочный  материал, прежде всего, должен быть сортовым. При выращивании картофеля необходимо возделывать только районированные сорта как наиболее приспособленные к местным почвенно-климатическим условиям, это – Волжанин, Полет и добро.

Волжанин: выведен  на Ульяновской опытной станции  НИИКХ. Куст средней высоты, умеренно облиственный. Стебель средне или сильно окрашен антоцианом по всей длине. Лист темно зелёный, средне рассеченный. Цветок белый, с желтой звездой. Ягода образуется редко. Клубни белые, овальные, с белой мякотью. Глазки средней глубины, ростки красно-фиолетовые.

Среднеранний, столовый. Обладает повышенной засухоустойчивостью  и жаростойкостью. Высокоурожайный. Крахмалистость средняя – 13,6 – 15,9 %. Вкусовые качества и лёжкость клубней  хорошая. Среднеустойчив к фитофторозу  и слабо устойчив к парше обыкновенной. По данным 4-летних исследований в степной зоне, является одним из самых урожайных сортов в Бурятии. Отзывчив на удобрения и орошения.

Полёт: выведен  на Тулунской селекционной станции. Куст средней высоты хорошо облиственный. Стебель слабо окрашен антоцианом. Лист темно зелёный, средне  рассеченный. Цветок белый. Ягод не образует. Клубни красные, овальные, с белой мякотью. Глазки мелкие.

Ранний, столовый. Незасухоустойчив. Очень высокоурожайный, так как исключительно отзывчив на применение удобрений,  крахмалистость низкая – 10,7 – 13,4 %. Вкусовые качества клубней удовлетворительные, лёжкость их хорошая не устойчив к фитофторозу.

Добро: Выведен  в Белорусском НИИ картофелеводства и плодоовощеводства.

Куст компактный, умеренно облиственный. Стебли слабоветвистые. Лист свело зелёный, матовый, среднерассеченный. Цветок красно-фиолетовый крупный. Ягодообразование  обильное. Клубни желтые, овальные и округлые, с тупой вершиной, с белой мякотью.

Среднеранний, столового назначения. Высокоурожайный. Крахмалистость средняя – 13,0 – 16,3 %. Вкусовые качества клубней и их лёжкость хорошая. Высокоустойчив к фитофторозу, что подтверждается исследованиями БГСХА 1994-1997 г, проведёнными А. Кушнаревым и Г.Аносовым.

Подготовка  семенного материала картофеля  – самый ответственный этап во всей технологии его возделывания. От неё зависят сроки и качество посадки производительность посадочных агрегатов и в значительной степени конечный результат – урожай. (А. Кушнарев 1999).

 

 

3.Расчет потенциальной  урожайности по приходу ФАР

 

Величина урожая определяется биологическими особенностями  культуры и сорта, их продуктивностью  и способностью максимально использовать лучистую энергию солнца для синтеза  органического вещества. Потенциальный  урожай биологической массы ( У_пу , ц/га) – это урожай, который может быть получен в идеальных метеорологических условиях в результате усвоения культурой определенного процента приходящей ФАР.

Потенциальный урожай рассчитывают по формуле:

У_ПУ =10⁴*ΣQ*η/q

Где:

У_ПУ – потенциальный урожай абсолютно сухой биомассы, ц/га;

η – коэффициент  полезного действия (КПД) ФАР культуры или сорта в оптимальных условиях, %;

ΣQ – суммарный  за период вегетации приход ФАР, кДж/см² ;

q-калорийность  урожая, кДж/кг.

У_ПУ=10⁴*97,1*2,5/18003=134,8ц/га

При суммарной  фотосинтетически активной радиации 97,1кДж/ см² , среднем коэффициенте полезного действия 2,5%, и калорийности картофеля 18003 кДж/кг получили потенциальный урожай 134,8 ц/га.

Для перевода сухой  биомассы на основную продукцию пользуются формулой:

У_Т = У_ПУ *100/(100-В)*Σa

Где: 

У_Т –потенциальный урожай товарной продукции при стандартной влажности, ц/га;

В – стандартная  влажность полезной продукции, %;

Σa – сумма  частей в соотношении основной и  побочной продукции в общем урожае биомассы.

У_Т = 134,8 *100/(100-80)1,7 =396ц/га.

При потенциальном  урожае 134,8ц/га, стандартной влажности  основной продукции 80% получили высокий  урожай 396 ц/га.

При благоприятных  условиях и использовании КПДФАР 2,5% растения кукурузы формируют 396 ц/га урожая товарной продукции.

Для сравнения  рассчитаем сколько КПДФАР использовали растения для создания 173ц/га клубней, получаемые в хозяйстве в среднем за 3 года.

Потенциальный урожай абсолютно сухой биомассы при урожае зеленой массы 173ц/га такой:

У_ПУ= У_Т * (100-В)*Σa/100

У_ПУ= 173* (100-80)*1,7/100=58,8ц/га

Из формулы  потенциального урожая биомассы рассчитаем коэффициент полезного действия:

η = У_ПУ* q/10⁴*ΣQ ,%

 η = 58,8* 18003/10⁴*97,1=1,1%

Для формирования урожая в 173 ц/га - растения использовали 1,1% приходящей ФАР. Такому результату может способствовать загущенность посевов.

1,1% КПД –  это низкое количество КПД,  необходимой для формирования  высокого урожая. КПД приходящей  ФАР можно увеличить, благодаря  правильной агротехнике посева, уничтожению сорняков, как в междурядьях,  так и в рядках с помощью гербицидов и подкормкам удобрениями. Все это способствует мощному развитию растений, способных больше усваивать КПДФАР.

 

4.Определение  действительно возможного урожая  по влагообеспеченности посевов.

 

Действительно возможный урожай – это максимальный урожай, который может быть получен в существующих метеорологических условиях за счет генетического потенциала сорта.

Действительно возможный урожай рассчитывают по формуле: У_ДВУ=100*W/К_В

Где :

У_ДВУ – действительно возможный урожай сухой биомассы, ц/га;

W – количество продуктивной влаги, мм;

К_{В –} коэффициент водопотребления, мм*га/ц.

Для расчета  ДВУ необходимо определить количество продуктивной влаги по формуле:

W=Wo+0.8*O_C

Где

W – количество продуктивной влаги

Wo – средние многолетние запасы продуктивной влаги в почве на период посева

O_C – влага осадков в течении вегетации

W=132+0.8*205=296мм

Общее количество продуктивной влаги составило 296мм.

Соответственно абсолютно  сухого вещества получаем:

У_ДВУ=100*296/400=74ц/га

При переводе на основную продукцию 

У_{ДВУ(тов)}= У_ДВУ*100/(100-В)*Σa

У_{ДВУ(тов)}=74*100/(100-80)1,7 =217.6ц/га

Для получения  потенциального урожая необходимо следующее  количество влаги.

мм

При массе сухого вещества ДВУ 74ц/га, влажности продукции 80% урожай основной продукции  получаем 217.6ц/га.

 

5.Фитометрические  показатели посевов заданной  продуктивности

 

Размеры урожаев  находятся в тесной зависимости  от хода роста площади листьев, от интенсивности и продуктивности их работы. Для характеристики продолжительности фотосинтетической работы посева за период вегетации используют показатель – фотосинтетический потенциал – ФП (м²/га*дней), который рассчитывается по формуле:

ФП=Sc*T

Где

Sc – средняя за период вегетации площадь листьев, м²/га

T – продолжительность периода вегетации, дней.

Убиол= Sc*T*ЧПФ

ФП= Убиол/ЧПФ

ФП=7400000/2,7=2.741млн.м²/дн/га

Sc=ФП/Т=2.741/110=24915 м²/га

Фотометрическому  показателю равному 2,741 м²/дн/га соответствует средняя площадь листьев за период вегетации равная 24915м²/га.

 

Заданные  параметры густоты посева

Биологическую модель будущего урожая можно представить  с помощью структурной формулы  М.С.Савицкого:

У=Р*К*З*М/100

Густоту посадки  картофеля дифференцируют в зависимости  от массы семенных клубней, скороспелости сорта, назначения посадок, плодородия, увлажненности почвы и др. Оптимальной считается густота, при которой в фазу цветения площадь листьев превышает площадь питания примерно в 4 раза.

Густота посадки  стандартных клубней массой 50-80 г (40-50 мм по большому диаметру) обычно составляет 53-55 тыс/га, а мелких - 25-50 г (до 40 мм) - до 65-70 тыс/га.

Норму высева можно  рассчитать с помощью формулы:

Н=100*К*М/(В*Ш)

Где: К – количество семян высеваемых на 1 м рядка;

В – всхожесть  семян, %;

Ш – ширина междурядий, см.

Н=100*1,3*60/(80*60)=1,63кг/га.

При массе клубней 60 г и всхожести 80% норма высева составляет 1,63 кг/га

 

6. Технологические  приемы возделывания, обеспечивающие  получение действительно возможного  урожая

Седьмой принцип  программирования урожайности заключается в разработке комплекса агротехнических мероприятий, исходя из требований культуры (сорта). Мало рассчитать уровень урожая и под него внести нужные удобрения. Для получения высокой эффективности от удобрений и сортов необходима система агротехнических мероприятии, соответствующая требованиям растения на протяжении всего вегетационной периода. Технология программированного выращивания урожаев базируется  на полном удовлетворении потребности растения в жизненно важных факторах внешней среды.

Регулировать  условия жизни растений, особенно почвенные, можно различными приемами агротехники. Но каждый из этих приемов  оказывает воздействие лишь на один или несколько факторов и совсем не действует или слабо влияет на остальные. Следует, что необходимо применять такую систему агротехнических мероприятий и такую их последовательность, которые обеспечат потребности растений во всех факторах при наименьших затратах труда и средств. Причем вся система агротехнических мероприятий должна выполняться своевременно и качественно.

Важным показателем  эффективности технологии является степень использования азота  и других элементов питания растения в рамках круговорота в сельскохозяйственном производстве, а также характер и  количество дополнительных источников элементов питания, с помощью которых восполняется их дефицит, возникший при выращивании планируемого урожая. В связи с этим различают два уровня урожайности, которые достигаются соответствующими средствами.