ление технологических карт и сетевых графиков, позволяющих осуществить получение запрограммированного урожая и его качества.
Агробиологическое состояние хлебов перед уборкой. Сроки и способы уборки
В процессе уборки очень важно правильно выбрать сроки ее проведения и определить ее начало, чтобы из-за слишком ранней уборки или опоздания не допустить значительных потерь зерна [11].
Уборка в Сибири бывает сильно затруднена из-за обильных осадков в конце июля - начале августа, которые нередко сопровождаются сильными ветрами. Высокорослые и слабоустойчивые к полеганию хлеба рано полегают. Это ухудшает условия налива, что приводит к получению щуплого, низконатурного зерна с низкой всхожестью и плохими хлебопекарными качествами. Полегание затягивает период созревания, а уже со средины августа начинается резкое снижение среднесуточных температур, вплоть до наступления ранних заморозков.
Обмолот сырого зерна с влажностью выше 25% приводит к сильному его травмированию. Любые травмы в области зародыша часто приводят к снижению или потере всхожести семян. Лучшая влажность зерна для обмолота 16-18%.
Для правильного определения начала уборки требуется постоянный контроль за наступлением спелости. Самая высокая масса урожая у зерновых культур накапливается в средине восковой спелости. Лучшая всхожесть семян наблюдается в фазу тестообразной спелости, но слишком раннее начало уборки таких посевов приводит к получению семян с низкими урожайными свойствами.
Фазу спелости устанавливают в поле в одно и то же время (лучше утром после схода росы). Для этого отбирают 100 растений в разных местах поля, зерно вымолачивают вручную и определяют его спелость.
У зерновых культур в начале восковой спелости зерно светло-желтое, восковидной консистенции, легко режется ногтем, растения желтые, зеленую окраску сохраняют только верхние узлы. В средине восковой спелости на спинке зерна остается глубокий след от ногтя, а в конце восковой - остается едва заметный след. В полную спелость растение желтое, зерно твердое, режется ножом или раскусывается.
Особенно важно определять спелость по числу созревших зерен в соцветии у тех культур, созревание которых идет долго и неравномерно, а усыхание вегетативных органов отстает от созревания семян. Например, у гречихи и проса при полной спелости зерна листья остаются зелеными с влажностью 50-60%. Скашивание в валки этих культур начинают при созревании 75-80% зерен; у гороха при 50-60% хозяйственной спелости бобов и их бледно-желтой окраске [6].
Прямое комбайнированпе проводится у неравномерно созревающих культур при достижении полной спелости 90-95% зерна.
Одним из мало распространенных методов определения спелости зерна является окрашивание колоса эозином. Для определения берут пробу в 15-20 колосьев с длиной соломины 15-20 см и ставят их а 1%-й водный раствор эозина, погружая на 10 см. Выдерживают 2-3 часа и по интенсивности окрашивания определяют фазу спелости: ярко-красное окрашивание колоса - начало восковой спелости; розовая окраска - средина восковой спелости; бледно-розовая окраска - восковая спелость: колос остается неокрашенным - полная спелость.
Самым точным методом становления спелости зерна является определение его влажности. В поле берегся проба зерна от 50 до 100 г я методом высушивания двух навесок по 20 г при температуре Ю5°С определяется потеря влаги до постоянной массы навески. Начало восковой спелости отмечается при влажности зерна 36-40%, средина восковой - 30-35%, восковая спелость 21-29% и полная спелость при достижении влажности зерна 18-20%.
Прямое комбайнирование в Сибири является основным способом уборки. Убирать лучше при влажности зерна 16-18%. При наступлении полной спелости биологический урожай и качество зерна не изменяются первые 5-6 суток, на 10-е сутки наступает «перезрелость», приводящая к заметному снижению массы 1000 зерен и ухудшению посевных и технологических качеств.
Даже при хорошей погоде через 10 суток после наступления полной спелости потери зерна от осыпания и снижения массы зерна составляют 15-20%. Прямое комбайнирование лучше начинать при влажности зерна около 20-22%, сразу же проводя его очистку и сушку [8].
Раздельная уборка зерновых в Сибири позволяет ускорить уборочные работы на 5-10 суток. Наибольший сбор зерна обеспечивает скашивание в валки в фазе от средины до конца восковой спелости при влажности от 35 до 20%. В более сухих условиях период спелости, благоприятный для скашивания, длится 7-8 суток, а в закрытой (лесостепной), таежной и подтаежной зонах до 14-16 суток. Нельзя применять раздельную уборку на низкорослых (высота стеблей ниже 60 см), а также изреженных и низкопродуктивных посевах (менее 200 стеблей на 1 м ).
Влияние условий произрастания и сорта на качество урожая
Факторы, определяющие рост и развитие растений, а также урожай и его качество, подразделяются на нерегулируемые, частично регулируемые и регулируемые.
К нерегулируемым факторам относятся продолжительность безморозного периода, заморозки, инсоляция по месяцам, сумма положительных и активных температур, направление и скорость ветра, относительная влажность воздуха (суховеи), сумма осадков и их распределение по месяцам. Интенсивность осадков, дожди с сильным градом и ветром, величина отрицательных температур воздуха в зимнее время, продолжительность и высота снежного покрова, рельеф и гранулометрический состав почвы - эти факторы действуют каждый самостоятельно, а также в простых и сложных комплексах. Параметры некоторых из этих факторов человек пока не может регулировать, хотя они имеют решающее значение. Например, продолжительность безморозного периода ограничивает вегетационный период. Весенние заморозки отодвигают сроки посева, что сокращает период вегетации культур короткодневного фотопереодизма и снижает урожай. Напряженность солнечной инсоляции влияет на скорость прохождения фаз роста: чем она выше, тем быстрее они проходят [10].
Ведущую роль в развитии растений в Восточной Сибири играет температурный фактор. Их потребность в тепле определяется суммой биологически активных температур. Знание потребности растений в тепле на каждом этапе развития позволяет заблаговременно применять практические меры: оптимальный срок посева, использование подкормки и химических средств защиты, применение своевременной уборки урожая.
Важными нерегулируемыми факторами являются зимние температуры, снежный покров - период покрытия и его глубина. Именно низкие зимние температуры ограничивают возделывание в Восточной Сибири озимых культур, и там высевают яровые; постоянно должны совершенствоваться агротехника, направленная на устойчивое накопление снежного покрова, и подбор высокозимостойких сортов.
Частично регулируемые факторы - это, прежде всего влажность почвы и воздуха, эрозия почвы и ее гумусированность, реакция почвенного раствора, емкость поглощения обменных основании, микробиологические процессы, уровень обеспеченности элементами питания.
Данные факторы можно частично регулировать, но для этого требуются довольно высокие энергозатраты. Например, влажность почвы можно регулировать орошением или осушением, влажность воздуха в фитоценозе - мелкокапельным орошением. Водная и ветровая эрозия, уносящая вместе с почвой массу питательных веществ, может быть частично приостановлена, однако полностью ее остановить невозможно.
Потерю гумуса на небольшой площади можно компенсировать внесением высоких доз органических или сидеральных удобрений или применением минеральных туков. Этими же приемами улучшаются и микробиологические процессы [11].
Изменение кислотности почвенного раствора достигается частично за счет известкования почвы. Одна тонна СаСО3 сдвигает рН. на 0,1 единицы. Таким образом, чтобы снизить кислотность почвенного раствора с 4,5 до 5,5 единицы, нужно внести около 10 т извести. Применение азотных и хлорсодержащих калийных удобрений восстанавливает рН до исходного состояния.
На уровень урожайности всех полевых культур в Сибири, а большей степени влияет обеспеченность растений влагой в течение всего периода вегетации. По фазам роста потребность в воде изменяется.
Период наибольшего потребления воды называют критическим. Для зерновых культур - пшеницы, ржи, ячменя, овса - период наибольшего потребления влаги наблюдается от выхода в трубку до колошения; сорго и проса - колошение - налив зерна; кукурузы - цветение - молочная спелость зерна; зерновых бобовых и гречихи - период цветения; подсолнечника - образование корзинки цветения; для картофеля - цветение - клубнеобразование. Особенно необходима влага в период закладки репродуктивных органов. С помощью агротехнических приемов необходимо добиваться, чтобы оптимальная влажность в корнеобитаемом слое почвы во время вегетации находилась в пределах 60-80% ППВ (полной полевой влагоемкости), а в период наибольшего развития ассимиляционного аппарата и интенсивного роста - 70-100% ППВ.
К регулируемым факторам относятся культура, сорт, засоренность посева, болезни и вредители растений, обеспеченность элегитами пищи, аэрация почвы и агрегатный состав. Эти факторы можно регулировать на больших площадях и сводить до минимума негативное влияние нерегулируемых и частично регулируемых факторов на рост, развитие растений, урожай и его качество.
Для регионов с коротким безморозным периодом и низкой суммой активных температур подбирают скороспелые культуры и сорта. Для ухода от весенних заморозков теплолюбивые культуры высевают в более поздние сроки. Недостаточное содержание элементов питания в почве восполняют внесением органических и минеральных удобрений. Засоренность посевов снижается агротехническими и химическими мерами борьбы. Поражение растений болезнями и повреждение вредителями снижается за счет агротехнических, химических и биологических методов борьбы. Химическая мелиорация: известкование кислых и гипсование засоленных почв; тепловая мелиорация: внесение органических удобрений в больших дозах, которые изменяют температурный режим почвы; применение минеральных удобрений на фоне максимальной оздоровленности растений от болезней, вредителей и сорняков; снятие стрессовых состояний у растений при обработке химическими средствами защиты за счет оптимальных баковых смесей и обработки при благоприятных для растений температурах воздуха и увлажнения; применение научно обоснованных зональных севооборотов. Вот тот далеко неполный перечень основных приемов управления ростом и развитием сельскохозяйственных растений, которые разработаны научным растениеводством.
Основная площадь посева яровой пшеницы и других зерновых культур в Красноярском крае находится в пределах 52-57 северной широты, а вегетационный период колеблется от 60 до 120 дней.
Влияние температур на растения полевых культур делится А.И. Коровиным на четыре зоны [2].
Первая зона температур - зона активной вегетации. Все фазы роста и развития проходят при температурах, наиболее благоприятных для данного вида и сорта растения.
Вторая - зона адаптационных температур. Все растения прекращают активный рост. Минимум температур находится выше или ниже на 3-4°С от «биологического нуля», т.е. прекращения роста. Это установлено для районов Восточной Сибири. Длительное пребывание растений в зоне адаптации оставляет детерминационный след. В результате «простоя» растения снижается продуктивность и удлиняется вегетационный период.
Третья - зона повреждения растений. Под влиянием кратковременных заморозков или низких температур обнаруживается изменение окраски тканей различных частей растений. Повреждают отдельные части растений и кратковременные высокие температуры - 30°С и выше. Так, например, в фазу налива зерна температуры 30-35° снижают урожай на 40% и более.
Четвертая - зона летальных температур. Под влиянием низких (отрицательных) или высоких (положительных) температур растения целиком или его репродуктивные органы погибают.
Для определения потребности растений во влаге используется транспирационный коэффициент, который приближенно показывает способность растений расходовать воду на единицу урожая сухого вещества (табл. 1).
. Потребность растений во влаге (транспирационный коэффициент)
КультурыТранспир. коэффиц.КультурыТранспир. коэбфиц.Пшеница400-500Просе200-300Рожь340-600Кукуруза230-370Горох500-600Рис600-800Гречиха500-600Картофель300-600Подсолнечник470-580Сахарная свекла240-500Мн. травы500-700Хлопчатник500-600
В зависимости от относительной влажности, а также под влиянием суховеев показатель транспирационного коэффициента в отдельные фазы увеличивается во много раз. Это особенно заметно на многолетних травах. Так, например, тимофеевка в условиях сухого лета имеет коэффициент транспирации 1000-1600 единиц. Хлеба второй группы (просо, сорго, кукуруза), наоборот, сохраняют примерно на одном уровне показатель транспирации.
Для той или другой природной зоны важно знать засухоустойчивость растений. Выделяют физиологическую засухоустойчивость, т.е. способность растений переносить относительно длительное обеззараживание тканей без резкого снижения урожая, и экологическую - способность растений развивать мощную корневую систему, с помощью которой они могут брать влагу из глубоких слоев почвы [3].
Различают 2 вида засухи: почвенную и атмосферную.
В первом случае иссушается прикорневой слой почвы до мертвого запаса влаги. Корни засыхают - гибнет все растение.
Атмосферная засуха наблюдается, когда относительная влажность воздуха падает до 10-20%, а скорость ветра превышает 10 м сек. При высоком напряжении солнечной радиации и нарастании температуры воздуха растения сильно теряют влагу, протоплазма коагулирует, жизненные процессы затухают.
При воздушной засухе наблюдается два вида проявления действия высоких температур: захват и запал. В первом случае сохраняется зеленая окраска растения, но вид его увядший, листья сильно скручены. При запале появляются желтые отмершие участки растения (листья и части стебля).
Наиболее эффективными мерами борьбы с засухой являются подбор сортов, создание в почве мощного запаса влаги, использование оптимальных сроков посева, организация поливов и т.д.
Следует повышать и жаростойкость растений, т.е. способность их переносить высокие температуры при достаточном увлажнении. Жаростойкими считаются рис, кукуруза, соя, фасоль, арахис, клещевина, кунжет, хлопчатник, джут, дыня и тыква.
Урожай сельскохозяйственных культур в решающей степени зависит от режима влагообеспеченности растений, которая в течение вегетации должна быть в диапазоне от 100 до 60% предельной полевой влагоемкости, ППВ - это максимальная влажность подвешенной почвы или максимум воды, который удерживает почва после стекания гравитационной воды. Состояние, при котором влажность в капиллярах разрывается, называется влажностью разрыва капилляров (ВРК). Снижение влажности почвы ниже ВРК приводит к резкому снижению урожая полевых культур.
По отношению к реакции почв растения можно разделить на три основные группы:
. Растения, требующие нейтральной почвенной среды (РН 7,0-8.0). К ним относятся сахарная свекла, конопля, хлопчатник, люцерна и др.
. Группа растений, способных произрастать при кислотности от 7,0 до 5,5 единиц рН. Это рожь, овес, просо, гречиха.
В Красноярском крае слабую устойчивость к кислотности проявляют все сорта ячменя. Поэтому в таежных районах и в Южной лесостепи при кислотности почвы рН 5,5 появляются изреженные всходы, а такие посевы дают низкий урожай [6].
По солеустойчивости выделяются сахарная свекла, арбуз, тыква, хлопчатник, люцерна, донник. Они растут при концентрации солей 0,7-0,9%.
Среднеустойчивыми являются пшеница, ячмень, просо, рожь и сорго, выдерживающие концентрацию солей 0,4-0,6%.
Потребность растений в основных элементах питания определяется их химическим составом в урожае.
Растения, богатые белком (бобовые), поглощают больше азота и фосфора, а сахарная свекла и картофель - калия, играющего важную роль в углеводном обмене.
Масличные и прядильные требуют повышенного содержания всех элементов питания в два раза больше, чем хлебные злаки. Все растения без исключения поглощают азота и калия значительно больше, чем фосфора. Полевые культуры предъявляют неодинаковые требования к уровню обеспеченности почв фосфором и калием. Рожь, овес, картофель, рис могут реализовать потенциальную продуктивность при средней обеспеченности фосфором и калием. Диапазон оптимальной обеспеченности подвижным фосфором для этих культур 70-100 мг кг почвы (по Кирсанову). При высшем пределе (100 мг/кг почвы) фосфорные удобрения не действуют. Нижний предел для этих культур по калию - 80 мг/кг
Пшеница, ячмень, кукуруза, горох посевной, клевер луговой - культуры слабокислых и нейтральных почв - имеют нижний предел обеспеченности фосфором и калием 120-150 мг/кг почвы. А такие культуры, как фасоль, люцерна, козлятник восточный, даже при содержании фосфора 180-200 мг/кг почвы повышают свою продуктивность. Люпин способен использовать фосфор из глубоких слоев почвы, а горох на 90% из пахотного слоя [6].
Обеспеченность растений калием зависит не только от его содержания, но и от катионного состава ППК. Например, на карбонатных почвах с рНсш 7,5 обменный калий даже при содержании 250 мг/кг (повышенная обеспеченность) не действует из-за антогонизма с катионом кальция, и вносимые калийные удобрения повышают урожай всех культур.
Чаще всего в почве в минимуме находятся минеральные формы азота. Чем выше кислотность почвы, тем менее подвижен азот, нейтрализация кислотности приводит к повышению подвижных форм азота.
Среди микроэлементов чаще всего лимитирует рост и развитие растений недостаток подвижных форм бора, молибдена, кобальта, меди, марганца и цинка.
Солнечная радиация (ФАР) не относится к факторам, ограничивающим урожай. Например, современные посевы яровой пшеницы используют лишь 0,5-1% ФАР. Дальнейшее резкое повышение урожайности всех полевых культур связано с использованием 2-3% и более солнечной радиации.
В абсолютных значениях для наших основных культур считается оптимальный приход ФАР (в .млрд ккал/га):
Озимая и яровая пшеница2.4;
Ячмень2.2;
Овес2.3;
Картофель2.6;
Свекла2.9;
Кукуруза на силос1.8;
Горохо-овес (зеленая масса)1.8;
Многолетние травы на сено1.6.
Зная основные закономерности формирования урожайности, можно научиться более эффективно управлять количеством и качеством урожая.
Величина урожая полевых культур зависит от многих факторов и, прежде всего, от оптимальных размеров площади листьев в посевах. Листовой ассимиляционный аппарат должен быть хорошо развитым и здоровым от повреждений .вредителями и поражений болезнями в течение всей вегетации до созревания плодов и семян.
Правильный выбор способа посева и густоты стояния растений позволяют создать такую его структуру, при которой достигается быстрое формирование оптимальных размеров площади листьев, и создаются наиболее благоприятные условия для фотосинтеза. Так, у яровой пшеницы площадь листьев на одном стебле достигает обычно 0,5-0,7 дм2, или 50-70 тыс. м:/га. В условиях Сибири в редких случаях при урожайности свыше 50 ц/га она может быть до 60 тыс. м /га. У кукурузы и подсолнечника площадь листовой поверхности на 1 растение достигает 40-70 дм\ а у тыквы до 1000-2000 дм:. Густота стояния растений - одно из важнейших условий полноты использования природных ресурсов.
Степень обеспеченности растений влагой определяет географическую изменчивость густоты посева зерновых культур - постепенное увеличение ее от засушливых районов юго-востока к северо-западу.
Эта разница у зерновых может достигать 75-100%.
Густота посева пропашных культур также зависит от климатических факторов. Например, при выпадении в год 300-350 мм осадков кукурузу высевают с нормой 20-25 тыс. /га, в степных районах при годовом количестве осадков 400-450 мм - 30-35 тыс./га, а в районах с количеством осадков свыше 500-600 мм до 40-60 тыс/га. В Сибири кукурузу на силос высевают с нормой от 80 до 120 тыс.та.
На окультуренной и хорошо удобренной почве растениям следует представлять большую площадь питания, чем на бедной, но в пределах оптимума. При очень загущенных посевах наблюдаются взаимное затенение и преждевременное отмирание листьев, полегание растений, плохое развитие репродуктивных органов. Наибольший урожай любой культуры формируется при посеве в оптимальные сроки. Тогда все фазы протекают при наиболее благоприятном сочетании факторов внешней среды [11].
Ранние сроки посева (весенние) осуществляют, когда почва на глубине заделки семян прогревается до 5°С. В ранние сроки высевают культуры раннего срока посева: яровую пшеницу, ячмень, овес, горох, чечевицу, нут, бобы, люпин, горчицу, рыжик, мак, кориандр, анис, морковь брюкву, турнепс, рапс на семена, сурепицу, многолетние и однолетние бобовые и злаковые травы. Оптимальная температура прогревания верхнего слоя почвы для перечисленных культур 6-8°С.
Разновидностями раннего посева являются «грязевой» и посев по «черепку». Первый осуществляется разбросным способом по мокрой поверхности почвы. Для такого посева используются семена овса, гороха, многолетних трав. Посев по «черепку» проводится при температуре почвы около 0°С. Это чаше ремонтные посевы по сильно «выпавшим» озимым.
При средних сроках посева, когда почва прогревается до 10-12°С, высевают кукурузу, просо, гречиху, сою, клещевину, кабачки, тыкву, чумизу, могар, суданскую траву.
В Восточной Сибири при этом сроке посева высевают однолетние кормовые культуры и картофель.
Поздние весенние сроки посева осуществляют, когда температура почвы достигает 12-15 С. Это характерно для сорго, риса, фасоли, арахиса, хлопчатника, кунжута, арбуза, дыни.
При летних пожнивных и поукосных посевах высевают кукурузу, просо, гречиху, картофель ранний, турнепс, однолетние и многолетние злаковые и бобовые травы.
Посев в летне-осенние сроки проводится при снижении среднесуточной температуры воздуха до 17-14°С, за 50 дней до перехода температуры через 5°С.
В эти сроки высевают озимые: пшеницу и рожь, рапс. В Восточной Сибири озимую рожь высевают со средины августа до первого сентября.
Подзимние посевы проводят при устойчивом понижении температуры почвы до 3-4°С. Применяют их иногда в первичном семеноводстве для оздоровления посевов пшеницы от пыльной головни, а также для посева подсолнечника, кормовой моркови и свеклы.
Уход за посевами кукурузы. Уборка кукурузы
уборка урожай кукуруза картофель
Сахарная кукуруза происходит из Америки, где она является одной из ведущих культур. Ее используют в стадии молочно-восковой зрелости в отварном, замороженном, сушеном и консервированном виде. Зерно сахарной кукурузы в стадии технической зрелости содержит 4 - 8% Сахаров, 12-15% крахмала, 3 - 4% белка, 1,2% жира и витамины А, В, В2, С, Е, РР, а также фосфор, кальций и железо. Сорта с желтой окраской зерен отличаются большим содержанием каротина.
По питательности кукуруза сахарная превосходит зеленый горошек, однако необходимо помнить, что в стадии технической (молочно-восковой) зрелости кукуруза находится 2 - 3 дня и опаздывание с уборкой резко снижает ее потребительские качества из-за снижения процента содержания Сахаров и увеличения крахмала [4].
Морфологическое описание. Кукуруза - это однодомное растение с раздельнополыми цветками. Колоски с мужскими цветками в верхней части растения образуют раскидистую метелку (султан). Женские цветки располагаются в пазухах листьев, образуя початок, и расположены на нем продольными рядами; они выходят из обертки в виде пучка шелковистых нитей. Мужские цветки зацветают на несколько дней раньше, чем женские; опыление происходит при помощи ветра. Плод - зерновка, в стадии биологической зрелости он становится стекловидным и морщинистым.
Основной стебель прямой, достигает 2 - 4 м высоты; листья лентовидные, опушенные с верхней стороны и голые с нижней. Из нижних узлов стебля кукурузы образуется от 2 до 4 пасынков, что обуславливается редким расположением растений при большой площади питания, а в более северных районах продолжительным днем (15 - 17 ч) и высоким уровнем азотного питания. Пасынки ослабляют развитие основного стебля, поэтому площадь питания одного растения должна быть оптимальной, что обеспечивает хорошее развитие основного стебля и гарантирует получение высокого урожая.
Корневая система у сахарной кукурузы мочковатая, проникает на глубину 2 -3 м и в ширину до 1 м. При окучивании влажной почвой нижней части стебля кукурузы на нем образуются придаточные корни, что улучшает условия обеспечения надземной системы водой и элементами минерального питания.
Вегетационный период у возделываемых сортов различен и может колебаться от 60 до 100 дней с момента появления всходов до технической (молочно-восковой) и от 115 до 190 дней до биологической зрелости.
Биологические особенности. Кукуруза относится к теплолюбивым, засухоустойчивым растениям. Ее семена начинают прорастать при температуре 8 -10 °С, причем некоторые сорта прорастают при температуре 7 -8°С; оптимальная температура - 20 -25 "С, всходы погибают при температуре минус 1-2°С. [6]
Кукуруза является растением короткого дня, она не выносит затенения, особенно в молодом возрасте. Она положительно отзывается на орошение, а недостаток влаги в период формирования початков приводит к снижению урожайности.
Лучшими почвами для кукурузы являются легкие, хорошо прогреваемые, влаго- и воздухопроницаемые плодородные почвы, в средней и более северной зоне - на южных склонах. Она не выносит кислых, тяжелых, заплывающих и заболачиваемых почв.
При выращивании кукурузы применяют удобрения. В зависимости от плодородия почвы рекомендуется вносить 2-4 кг/м2 навоза и компостов. Из минеральных удобрений для зоны Нечерноземья требуется: N (0,9-1,2 кг/м2), Р2О5 (0,6-0,9 кг/м2), К2О (0,6-1,2 кг/м2). В качестве местных удобрений под кукурузу в начале роста следует внести 0,5-1 кг/м2 гранулированного суперфосфата.
В севообороте кукуруза занимает место после озимой пшеницы, зернобобовых, картофеля, сахарной свеклы. Сеют широкорядным, пунктирным или квадратно-гнездовым способами. Ширина междурядий 70 см. Посев семян на глубину 4 - 10 см в зависимости от почвенно-климатических условий. На тяжелых почвах Нечерноземья глубина посева 4 - 6 см. Практикуют совместные посевы кукурузы на силос с бобовыми культурами.
Обработку почвы под кукурузу проводят в соответствии с зональными системами земледелия. Основная обработка на почвах с мощным гумусовым горизонтом проводится на глубину 28-30 см. на других на глубину пахотного горизонта. В зонах, подверженных ветровой эрозии, высокоэффективно безотвальное рыхление [7].
Система предпосевной обработки почвы включает агроприемы. способствующие сохранению влаги, улучшению воздушного и теплового режимов, в особенности в верхнем слое почвы, обеспечению качественной заделки семян при посеве на заданную глубину. Сюда же относятся раннее весеннее боронование зяби для закрытия влаги, 1-2 предпосевные культивации с выравниванием почвы и допосевным прикатыванием.
При посеве важно обеспечить размещение растений с одинаковой и достаточной площадью питания и освещения. Этим требованиям отвечает пунктирный посев с междурядиями 70 см сеялками с пневматическими высевающими аппаратами СУПН-8 и СПУ-6.
Густота стояния растений существенно влияет на темпы роста, сроки наступления основных фенофаз и продолжительность вегетационного периода. В загущенных посевах замедляются процессы формирования генеративных органов, а в зачатках початков и метелок закладывается меньше цветков. По данным Сибирского НИИ кормов, наивысшая урожайность зеленой массы - 421 ц/га у гибрида Днепровский 247 MB - получена на фоне N30P:,o при густоте стояния растений 120 тыс/га.
Учеными Красноярского НИИСХ и НИИ аграрных проблем Хакасии рекомендована норма высева кукурузы 100-150 тыс. всхожих семян на 1 га.
Сроки посева кукурузы зависят от времени хорошего прогревания почвы, обеспечивающего быстрые и дружные всходы. В степных районах прогревание почвы до 10-12°С происходит к концу первой декады мая, в лесостепных - к 15-20. а в подтаежных к 20-25 мая. Эти сроки посева и считаются оптимальными при возделывании кукурузы на силос.
Положительные результаты получены при посеве кукурузы по зерновой технологии в ранние сроки с предварительной нарезкой гребней. За счет лучшего прогревания почвы в гребнях можно сдвинуть посев кукурузы на более ранние сроки.
Ленточная обработка гербицидами по астраханской (индустриальной) технологии удешевляет работы по уходу, снижает расход препаратов, улучшает экологическую обстановку, позволяет получать менее загрязненную продукцию.
Для получения более ранней продукции на небольших площадях можно выращивать кукурузу через рассаду, что дает возможность получить урожай на месяц раньше (на это можно пойти в том случае, когда затраты окупятся за счет более высоких цен при реализации ранней продукции). Кроме того, применяется высев гидрофобизированными семенами в более ранние сроки, что также обеспечит получение продукции раньше, чем при посеве негидрофобизированными семенами в более поздние сроки, когда почва на глубине 10 см прогреется до 10 "С. Забег в развитии растений кукурузы при посеве гидрофобизированными семенами вследствие ранних сроков сева одновременно с яровыми культурами создает гидрофобная пленка, защищающая семя от повреждения микроорганизмами и вредителями [9].
Достаточное количество влаги в почве, а для роста корней и достаточная температура почвы обеспечивают значительный выигрыш во времени. Хорошо развитая корневая система обеспечивает быстрый рост надземной. Наблюдаются повреждения надземной массы кукурузы последними весенними заморозками, но поскольку глубина высева семян у кукурузы составляет 6-10 см, то точка роста находится в земле и не повреждается ими. Поэтому после заморозков проводят боронование легкими сетчатыми боронами, и в дальнейшем кукуруза отрастает и дает хороший урожай початков.
Применяется рядовая схема посева кукурузы: 70 х (30... 50) см в зависимости от сорта и зоны выращивания при норме высева семян 18 -24 кг на 1 га или квадратно-гнездовой способ 70*70 см по два растения в гнезде. Прореживание проводят, когда растения образуют три-четыре листа, норма высева составляет 14-18 кг/га. Густота стояния без орошения должна быть от 20 до 40 тыс. растений на 1 га, а при орошении - 30 - 50 тыс. растений.
Уход за посевами заключается в разрушении образующейся корки над посевами боронованием на глубину 1-2 см, а также в уничтожении сорняков с помощью боронования по всходам в фазе образования 3-6 листьев и культивацией междурядий. Для борьбы с сорняками используют гербициды - атразин и симазин, а также 2,4-Д. [9]
Уход за растениями кукурузы заключается в поддержании почвы в увлажненном и чистом от сорняков состоянии, снабжении элементами нищи.
К боронованию посевов кукурузы приступают на 3-5-й день после посева, за 2-3 дня до появления всходов, когда семена дали проростки больше 2-3 см. Боронование всходов проводят поперек рядков в фазе 4-2 листьев. Не рекомендуется его проводить в ранние утренние часы и после дождя, когда хрупкие растеньица обламываются, а белые нити сорняков плохо засыхают. Скорость движения агрегата не должна превышать 5 км/час.
Вслед за боронованием проводят междурядную обработку культиваторами с плоскорежущими бритвами. При необходимости одну из междурядных обработок совмещают с подкормкой растений азотными или азотно-фосфорными удобрениями.
Уход за гребневыми посевами кукурузы осуществляют специальным набором машин по астраханской технологии. Для борьбы с однолетними мятликовыми и двудольными сорняками до посева или одновременно с ним в почву вносят 50% с.п. атразина в дозе 4-6 кг/га, 50%-й симазин в дозе 6-8 кг/га или 80%-й в дозе 3,8-5,0 кг та. Эти гербицида обладают последействием, поэтому их можно вносить только на постоянных участках.
Для получения зеленой массы кукурузы с початками применяют ранние сроки посева, а поэтому большое внимание уделяют предпосевной подготовке семян. Для защиты семян и проростков от болезней и вредителей их протравливают комбинированными препаратами - фентиурамом, гексатиурамом, тигамом или 80% ТМТД в дозе 1,5-2,0 кг/т. Лучшим способом является протравливание с прилипателями и пленкообразователями.
Оптимальными сроками уборки кукурузы на силос является фаза молочно-восковой и восковой спелости, когда влажность массы снизится до 75-65%. Если початки убирают отдельно, их влажность при уборке на корм должна быть 40-50%, а на зерно - 25-35°... На уборке применяют комбайны КСКУ-6, Херсонеи 7 или Херсонец 200. Можно уборку проводить комбайнами КПК-3 или Нива с приставкой ППК-4. [9]
Вредители и болезни кукурузы значительно снижают урожай. Особенно большой вред наносит хлопковая совка, озимая совка, кукурузный мотылек; из болезней - пузырчатая головня, фузариоз. Борьба с болезнями и вредителями заключается в высоком уровне агротехники, а также в применении химических и биологических мер борьбы.
Кукурузу на зерно убирают в начале его полной зрелости. Уборка длится 10-12 дней.
Рекомендуемые сорта и гибриды. Гибриды: Аурика, Ивушка, Октава, Сказка-435, Сквирка, Юбилейный-427. Сорта: Заря, Кубанская консервная-148, Саратовская сахарная.
Картофель. Биологические особенности. Народнохозяйственное значение
Картофель - крахматоносная культура, представленная многолетними или однолетними видами рода Solanum семейства пасленовых (Solonaceae). В мировом производстве продукции растениеводства наряду с пшеницей, рисом и кукурузой он занимает одно из первых мест. Разнообразное использование картофеля обусловлено его ценными свойствами. Клубни картофеля содержат крахмал, белок высокого качества, сахар, витамины, минеральные соли и являются ценным продуктом для питания человека и корма животных. По переваримости органических веществ (83-97%) он стоит на первом месте среди всех растительных кормов. Клубни картофеля - сырье для промышленного производства ценных продуктов. Из 1 т картофеля с содержанием крахмала 17,6% можно получить 112 л спирта, 55 кг жидкой углекислоты, 0,39 л сивушного масла и 150 л барды или 170 кг крахмала и 100 кг мезги, или 80 кг глюкозы и 65 кг гидрола. [1]
Спирт, получаемый из картофеля, незаменим в фармацевтической, парфюмерной и ликеро-водочной отраслях промышленности, а картофельный крахмал - в кондитерской и текстильной. Картофель является прекрасным предшественником для многих сельскохозяйственных культур в полевых севооборотах.
Все виды дикого и культурного картофеля объединены в географические серии, клубненосные виды, которые делятся на три группы:
центрально-и североамериканская;
южноамериканская атлантическая, преимущественно низинная;
южноамериканская тихоокеанская, преимущественного горная.
Культурные виды картофеля созданы человеком на основе южноамериканской тихоокеанской группы серии Acaulia, Tranae-gratarialia и Tuberosa. Родина культурного картофеля - Южная Америка (территория современных андийских стран и Чили). Центральная Америка не имела культурного картофеля до появления там испанцев.
В Латинской Америке существует два центра возделывания картофеля:
тропический пояс Южной Америки между 10° с.ш. и 25° ю.ш., в горных поднятиях Анд на высотах 2000-4800 м над уровнем моря;
умеренные широты центрального Чили между 35 и 45° ю.ш. на высотах от 0 до 250 м над уровнем моря, включая остров Чилоэ.
В первом поясе основным возделываемым подвидом оказался гетраплоидный вид ssp. andigena, а во втором тетраплоидный ssp. tuberosum. Они считаются самостоятельными видами. Морфологически эти подвиды различаются по ряду признаков, а физиологически резко отличимы по фотопериоду. Ssp. andigena представлен растениями короткого дня (12-13 часов), а чилийский подвид tuberosum требует для хорошего клубнеобразования длины дня в 15-18 часов [4].
История европейского картофеля обстоятельно изучена. В Европу из Америки он завезен во второй половине XVI в. Бохен (Ваиhin) в 1596 г. назвал его Solanum tuberosum, а Карл Линней в своем Species plantarum принял это название. По мнению Саламана, первый картофель, попавший в Испанию, не мог происходить из Чили, так как тогда еще не было Панамского канала, и путь через Макклаков пролив мог быть осуществлен не раньше 1579 г., тогда как в Испании картофель начали выращивать с 1570 г.
П.М. Жуковский.(1971) считал, что в Европу сначала попал вид S. andigenum, а проблема происхождения двух тетраплоидных культурных полиморфных видов остается неразрешенной. По мнению СМ. Букасова, оба культурные тетраплоиды являются самостоятельными видами, резко разобщенными географически и исторически. Генцентры этих видов разделены тысячами километров.
Историческим гениентром S. andigena являются Перу и Боливия, а S. tuberosum - предгорная часть Чили и остров Чилоэ.
Вероятно, в Европу первоначально интродуцирована смесь андийского и чилийского картофеля или сначала чисто андийского, а затем чилийского.
Культурный картофель из Америки в Испанию завезли предположительно в 1566 г. В том же году он попал в Италию, а в 1587 г. - в Бельгию. В начале 1588 г. мэр небольшого бельгийского города Леоне Филипп де Сиври послал два клубня и ягоду картофеля в Венский ботанический сад ботанику Клюзиусу. Затем он был интрадуцирован во Францию, Германию, Венгрию, Швецию [5].
Долгое время картофель в Европе выращивали в ботанических садах и аптекарских огородах, и лишь спустя 200 лет он попал на огороды крестьян.
На проникновение картофеля в Россию существует две точки зрения. По данным Вольного экономического общества, картофель был отправлен Петром I из Голландии во время его путешествия в Европу с графом Шереметьевым в начале XVII в. В числе других растений на аптекарском огороде в Петербурге он отмечен в 1736 г., а с 1741 г. его в небольших количествах под названием «тартуфель» стали подавать на придворных банкетах. В период семилетней войны 1756-1762 гг. русские войска познакомились с картофелем в Пруссии, и офицеры, любители сельского хозяйства, привезли его клубни для разведения. В 1764 г. картофель возделывали кое-где в Петербурге, Эстонии, Латвии. В эти же годы картофель был завезен на сибирскую военную линию будущим иркутским губернатором К. Фрауэндорфом. Особым Указом Сената от 19 января 1765 г. «О заведении картофеля в стране» было значительно ускорено распространение картофеля в России.
По мнению Палласа (1785) и Шелехова (1842), картофель в Сибирь мог попасть через Аляску, Камчатку и Сахалин. В настоящее время картофель заслуженно считается вторым хлебом. В зависимости от сорта и условий возделывания химический состав картофеля сильно изменяется.
В клубнях картофеля в небольших количествах содержится гликоалкалоид соланин, обладающий ядовитыми свойствами. В нормальных здоровых клубнях его содержится от 2 до 10 мг на 100 г сырого картофеля, и он не оказывает вредного влияния на организм человека и животных. При озеленении клубней на свету содержание соланина повышается. Например, после четырехнедельного хранения картофеля на свету содержание соланина в нем повысилось с 6,4 до 23,6 мг/%. По отношению к возбудителям инфекционных болезней картофеля соланин обладает фунгитоксическим действием.
Соланин в клубнях находится преимущественно во внешних слоях клеток, в кожуре его в 8-10 раз больше, чем в мякоти. Количество соланина в проросших клубнях увеличивается в 4-5 раз. Самое большое его количество содержится в ростках до выхода их на поверхность почвы.
При мелкой посадке клубни нового урожая зачастую формируются у поверхности почвы, что приводит к их озеленению, повышенному содержанию соланина и приобретению горького вкуса. Поэтому при уходе за картофелем необходимо тщательно проводить окучивание, чтобы клубни формировались в темноте. При варке клубней в кожуре соланин в основном сохраняется, а в очищенных клубнях его практически не остается. Поэтому картофель, в котором встречаются отдельные позеленевшие клубни, перед варкой следует очищать от кожуры. При скармливании скоту позеленевшие клубни предварительно запаривают [6].
С увеличением содержания в картофеле сырого протеина его вкусовые качества ухудшаются, а повышенное содержание свободных аминокислот улучшает его вкус. Высокое содержание Сахаров в клубнях снижает столовые качества картофеля. При содержании сахара выше 2% клубни становятся сладкими на вкус. Это происходит при температуре хранения ниже 3-4 С.
На повышение вкусовых качеств картофеля положительно влияет высокое содержание в клубнях липидов, пальмитиновой, стеариновой и олеиновой кислот, а высокое содержание линоленовой и линолевой кислот ухудшает его вкус.
Крахмалистость считается доминирующим показателем кулинарных качеств картофеля. При ее повышении возрастает мучность мякоти клубней, улучшается их развариваемость. В свежеубранных клубнях более 80% всех углеводов представлено крахмалом, во время их хранения частично происходит распад Сахаров и крахмалистость снижается, а также уменьшается размер крахмальных зерен.
С размерами крахмальных зерен связаны строение мякоти клубня, ее рассыпчатость и консистенция после варки, которые высоко ценятся у картофеля. При нагревании зерна крахмала набухают, а содержащие его клетки округляются и начинают легко отделяться одна от другой, создавая рассыпчатую консистенцию. Слишком интенсивное набухание зерен вызывает разрыв клеток и картофель при варке образует полужидкую массу.
Минеральные элементы входят в состав всех клеток и тканей являясь составной частью важнейших органических соединений. Фосфор входит в состав нуклеотидов нуклеиновых кислот, сера - в состав белка, железо, медь, молибден участвуют в построении ряда ферментов. Соединения кальция и магния со свободной пектиновой кислотой составляют основу пектиносредикных пластинок, скрепляющих между собой стенки отдельных растительных клеток [1].
Картофель наряду с плодами и овощами - главный источник минеральных веществ, необходимых человеку. По общему содержанию минеральных веществ он превосходит многие виды плодов и овощей, уступая лишь таким продуктам, как хлеб и крупа. Кроме того, минеральные вещества картофеля представлены легко усвояемыми для организма формами, и в нем содержится ряд микроэлементов, редко встречающихся в других продуктах (мясо, белый хлеб). Большая часть минеральных веществ картофеля представлена в виде основных солей, важных для поддержания щелочности крови.
Общее содержание золы в клубнях в зависимости от сорта и содержания минеральных элементов в почве колеблется от 0,5 до 1,8%. Больше половины всех элементов приходится на калий. Содержание фосфора и хлора более или менее стабильно и составляет около 15% от общей массы золы, а кальция и магния на уровне 6%. При хранении картофеля содержание минеральных веществ практически не изменяется.
Картофель - ценный источник витаминов группы В (Вь В2, В6), С, РР, К и каратиноидов, которыми богаче сорта с желтой мякотью. Большая часть населения России примерно половину суточной потребности в витамине С удовлетворяет за счет картофеля [5].
«Культура картофеля широко распространена во всем мире. Площадь его посадок в мире колеблется от 23 до 30 млн га, в том числе в Европе без России 7-9, Азии 10,2-16,3, Северной Америке -1.0. Южной Америке 1.0-1,5 млн га. Наибольшие площади под картофелем заняты в России - 3,2 млн га., Беларуси, Польше, Германии, США, Италии, Голландии, на Украине. Основные массивы картофеля в России находятся в Центральном и Центрально-Черноземном регионах, Сибири и на Дальнем Востоке. На Кольском полуострове, по долинам рек Печоры, Оби, Енисея, Колымы культура картофеля достигает Полярного круга. Основные площади картофеля в Сибири размещены в таежной, подтаежной и лесостепной зонах, но возделывают его от самых южных границ региона до приполярных районов, вплоть до Салехарда. В последние годы средняя урожайность картофеля в России составляет 101-106 ц/га, в мире- 146 ц/га.
Высокие урожаи картофеля можно получать во всех районах Сибири при сумме осадков за вегетацию 200-250 мм. Рекордная урожайность картофеля в Западной Сибири получена в звеньях Героев Социалистического Труда А.К. Юткиной из колхоза «Красный перекоп» и А.Е. Картавой из колхоза «Путь новой жизни» Марьинского района Кемеровской области, достигающая в отдельные годы 1200-1440 ц/ra. Многие годы бригада Мосмана в совхозе "Курагинский" Курапшского района Красноярского края получала на площади 200-250 га урожайность в 200-300 ц/га, а на госсортоучастках края урожайность картофеля достигает 700-800 ц/га. Картофель - многолетнее, а в культуре однолетнее травянистое растение, размножаемое вегетативно клубнями, их частями, ростками, черенками, а в селекционных целях и семенами. В основу современных методов классификации сортов и сеянцев картофеля положены морфологические признаки куста и клубней, которые могут варьировать под влиянием условий выращивания. /
Растения картофеля, выращенные из клубней, имеют мочковатую корневую систему. У сеянцев из зачаточного корешка семени развивается главный корень с многочисленными боковыми корешками. Корневая система куста картофеля представляет собой совокупность корневых систем отдельных стеблей, и ее мощность определяется числом стеблей на один куст. В среднем на 1 стебель приходится 20-25 корней. Ростковые, или первичные, корни появляются в начале прорастания, пристолонные формируются в течение всего вегетационного периода и располагаются группами по 4-5 штук возле каждого столона группами по три-четыре. Хотя столонные корни характеризуются незначительной длиной и слабым ветвлением, они принимают участие в питании клубней и всего растения.
Основная масса корней, около 50%, находится в пахотном слое и лишь отдельные достигают глубины 150-200 см. Распределение корней в ширину достигает 50 см, позднеспелые сорта имеют корневою систему шире, чем скороспелые. Наибольшего развития корневая система достигает к фазе цветения, по мере созревания картофеля корни постепенно отмирают.
Корневая система картофеля развита слабее, чем у пшеницы или сахарной свеклы, но отличается активной поглотительной способностью. Мощность ее развития зависит от сортовых особенностей и уровня агротехники [5].
Из ростков высаженного в почву клубня развиваются надземные преимущественно прямостоячие стебли зеленого цвета или пигментированные антоцианом. Стебли у картофеля ребристые, трех-, четырехгранные, опушенные. Вследствие разрастания тканей на их ребрах образуются выросты, называемые крыльями. Высота стеблей колеблется от 30 до 150 см и зависит от сорта, влажности почвы и воздуха, плодородия почвы, степени освещения и длины дня, величины посадочных клубней, густоты посадки. Наибольшей высоты стебли достигают к фазе цветения.
При загущенных посадках и одностороннем избыточном азотном питании формируются длинные и тонкие стебли с небольшим количеством механической ткани, неустойчивые к полеганию. Нижние листья на них из-за недостатка света быстро желтеют и отмирают.
Число стеблей в кусте колеблется от 4 до 8 и зависит от сорта, величины посадочных клубней и числа проросших на них глазков. Растения, выросшие из крупных клубней, как правило, имеют больше стеблей, от количества которых зависит урожай клубней. Ветвящиеся у основания стебли формируют раскидистый, а неветвяшиеся - прямостоячий куст. В подземной части стебля из пазушных почек развиваются побеги, называемые столонами, на концах которых формируются клубни. У ранних сортов столоны короче, чем у поздних. Первые листья, появляющиеся при прорастании семян или клубней картофеля, простые, цельнокрайние. По мере роста растения образуются прерывисто-непарноперисто рассеченные листья, сначала с одной, а затем с тремя - семью парами супротивных боковых долей. Между боковыми долями располагаются дольки меньших размеров, число которых зависит от возраста листа [1].
В месте прикрепления к стеблю стержень листа переходит в черешок. Конечная доля листа обычно крупнее остальных, и от нее ведется счет долей, расположенных на стержне. Доли, расположенные после конечной, считаются долями первой пары, следующие - второй и т.д. Рассеченность листа зависит от количества и распределения долей и долек, в средней части она больше, к вершине и основанию - меньше. У основания листа имеются прилистники, или ушки, разной формы.
Поверхность листьев гладкая или морщинистая, на их нижней стороне выступает семь жилок. Листья на стебле располагаются по спирали, их положение в пространстве приближается к горизонтальному, у некоторых сортов листья несколько приподнятые или, наоборот, повисшие.
Цветки картофеля собраны в соцветие - завиток, расположенный на разной длины цветоносах. Цветоножка сочлененная, пятерного типа. У чашечка цветка спайнопятилистная, чашелистики сросшиеся у основания. Венчик колесовидной формы состоит из пяти сросшихся лепестков, окраска венчика может быть белой, синей, фиолетовой, красно-фиолетовой с различными оттенками. В середине цветка расположено пять тычинок, состоящих из пыльников оранжевого, желтого или зеленовато-желтого цвета, которые сидят на коротких нитях, сросшихся между собой и с основанием лепестков.
Пестик состоит из головчатого или булавовидного рыльца, расположенного на прямом или изогнутом столбике. Завязь верхняя состоит из двух плодолистиков с многочисленными семяпочками. Картофель относится к самоопыляющимся растениям, перекрестное опыление за счет насекомых или ветра встречается редко, большинство его сортов имеет стерильную пыльцу, а у некоторых наблюдается опадание бутонов, и такие сорта практически не цветут [6].
Плод картофеля - двугнездная, многосемянная сочная ягода зеленого цвета, шаровидной или овальной формы. При созревании ягоды белеют и приобретают приятный запах. Из-за высокого содержания соланина в пищу не пригодны. Семена картофеля светло-желтого цвета, мелкие, плоские с согнутым зародышем, масса 1000 семян около 0,5 г.
Клубень картофеля - это укороченный и утолщенный подземный стебель на котором в раннем возрасте имеются мелкие чешуйчатые листочки, на ранней стадии развития они атрофируются, а их листовой след образует бровь глазка. В пазухах чешуйчатых листочков закладываются покоящиеся почки, образующие глазки. В каждом глазке имеется преимущественно по три почки, из которых одна трогается в рост, а остальные остаются как запасные и могут прорастать при обламывании ростков. Почки на верхушке клубня пробуждаются и прорастают раньше, чем в пуповинной части. Удалением глазков можно вызвать пробуждение адвентивных почек из более глубоколежащих слоев клубня. Глазки на клубне располагаются спирально.
Форма и окраска клубней зависят от сортовых особенностей. По форме они могут быть круглые, округло-овальные, удлиненно-овальные, длинные, плоские, а по окраске белые с различным проявлением желтизны, красные с оттенками от светло-розового до интенсивно-красного и сине-фиолетовые. Мякоть клубня белая или желтоватая, у отдельных сортов может быть красная или сине-фиолетовая.
Световые ростки из глазков короткие, крепкие и окрашенные, а в темноте тонкие, длинные и этилированные. Форма, окраска и опушение глазков являются сортовыми признаками, их внешний вид зависит не только от освещения, но и температуры и влажности воздуха.
Строение клубня в разрезе имеет некоторое сходство с подземной частью стебля и столона, на нем можно различить кору, сосудистое кольцо и сердцевину. Зрелые клубни покрыты тонкой кожурой из пробковой ткани, предохраняющей их от высыхания и проникновения патогенов. Под пробковым слоем расположены клетки паренхимы коры, наполненные крахмальными зернами, затем слой камбия и сосудисто-волокнистых пучков, которые соединены с глазками. Внутренняя часть клубня - сердцевина - тоже содержит крахмал, но в меньшем количестве, чем кора. Дыхание клубней и испарение влаги происходят по межклетникам рыхло расположенных клеток через так называемые чечевички, образующие возвышения на кожуре клубня. Их число и размер зависят от условий выращивания картофеля. Рост клубня происходит путем деления всех клеток рубцеванием [1]. В мелких клубнях (6-7 мм) идет не интенсивное, но равномерное размножение клеток во всех его частях. При увеличении клубней до 11-18 мм наблюдается бурное увеличение количества клеток от центра к периферии. В России картофель выращивают почти повсеместно в связи с его высокой пластичностью, но предпочтительнее для его возделывания районы с умеренным климатом.
Почки на клубне способны к медленному росту при температуре не ниже 3-5°С, а образование ростков начинается при температуре выше 5°С. Интенсивность роста проростков увеличивается при температуре 20-25°С. Корни у картофеля образуются при температуре не ниже 7°С, поэтому и высаживают его в сроки, когда почва на глубину 10 см прогреется до 7-8°С. Благоприятное сочетание хорошей влагообеспеченности и оптимальной температуры почвы в период прорастания - залог ускоренного появления всходов картофеля, что весьма важно для условий Сибири. В районах с недостаточной теплообеспеченностью в период прорастания большое значение имеет предпосадочное проращивание клубней, позволяющее сократить период посадка - всходы на 9-14 дней и увеличить период вегетации на столько же дней, что весьма важно при коротком сибирском лете.
При посадке картофеля в холодную переувлажненную почву при температуре ниже 7°С или в сухую почву при температуре свыше 25°С на поверхности клубней могут образоваться новые клубеньки без появления надземных органов. Оптимальной температурой для роста ботвы считается 17-22°С. При температуре свыше 42°С рост ботвы прекращается, так как затраты на дыхание превышают приход продуктов ассимиляции за счет фотосинтеза, а при температуре 50°С дыхание достигает максимума, происходит усиленный расход углеводов, растения увядают и могут погибнуть [1].
Ботва картофеля чувствительна и к низким температурам. При заморозках силой -1,0° -1,5°С и высокой относительной влажности воздуха 75-95% растений картофеля чернеет и погибает. Обычно такая картина наблюдается в понижениях, где застаивается холодный воздух. По холодостойкости культурные сорта существенно не отличаются, и лишь некоторые гибридные формы, полученные от скрещивания с дикими южноамериканскими видами картофеля, способны выдерживать заморозки силой до -2,0° -4,0 °С. Для цветения картофеля наиболее благоприятна температуре 18°-21 °C, при более высокой происходит сбрасывание цветков и бутонов. Ассимиляция углекислоты в нормальных условиях наиболее интенсивно идет при температуре воздуха 20 °С.
Оптимальное формирование столонов и клубней идет при температуре 16-18°С. При температурах выше 25°С, в особенности при недостатке влаги в почве, клубнеобразование резко тормозится, а при 29° С и выше - прекращается. У сформировавшихся клубней резко приостанавливается рост и наблюдается так называемое их «старение». При снижении среднесуточной температуры ниже 10°С прирост урожая также прекращается.
Сумма среднесуточных температур выше +10°С, необходимая для полного развития растений и накопления урожая, составляет для раннеспелых сортов 1000-1400°С, а для позднеспелых - 1400-1600°С.
Картофель - культура высокотребовательная к условиям увлажнения, что объясняется высоким содержанием воды в клубнях и величиной урожая надземной массы. По данным НИИ картофельного хозяйства, картофель расходует на формирование 1 ц клубней 65-104 ц воды на суглинистой и 110-137 ц на супесчаной почве, а расход воды на формирование урожая в 300 ц/га достигает 3000 м3 на суглинистой и 4000 m3 на супесчаной почве [6].
Транспирационный коэффициент зависит от условий агротехники и сортовых особенностей и в сибирских условиях колеблется от 350 до 620. На интенсивность транспирации влияют температура и влажность воздуха, возраст растений, уровень минерального питания, время суток. Особенно интенсивно транспирация протекает в первую половину дня, к вечеру она ослабевает, а к ночи почти полностью прекращается. Наибольшей величины она достигает, а фазу цветения. В различные фазы роста картофель потребляет неодинаковое количество воды. Период посадка - всходы характеризуется минимумом потребности во влаге, так как прорастание почек обеспечивается запасами влаги в материнском клубне. С момента появления всходов и в период отмирания и усыхания ботвы потребность во влаге сокращается. Максимальное ее потребление наблюдается в период бутонизация - цветение, когда надземная масса максимально развита и начинается активное клубнеобразование. Самые благоприятные условия для формирования клубней создаются при влажности почвы в зоне распространения основной массы корней на уровне 75-80% ППВ.
В большинстве районов Сибири судьба урожая раннеспелых сортов картофеля определяется количеством осадков июня - июля, а среднеспелых - июля - августа. Стабильно высокие урожаи этой культуры получают в таежной и подтаежной зонах с количеством осадков за вегетацию 250-300 мм.
При возделывании картофеля нельзя допускать и переувлажнения почвы, при котором ухудшаются условия для роста и развития растений, в клубнях снижается содержание сухих веществ и крахмала, возрастает поражение грибными и бактериальными заболеваниями. Продолжительный период переувлажнения почвы нередко приводит к удушению клубней от недостатка кислорода и их загниванию. При переувлажнении и кислородном голодании на поверхности клубней разрастаются рыхлые белые чечевички, и такой картофель плохо хранится [5].
Очень требователен картофель и к воздушному режиму почвы. Суточная потребность корней и кислороде составляет около 1 мг/г. сухого вещества, а в почве на долю воздуха должно приходиться не менее 15-20% ее объема. Для оптимального роста корней необходима концентрация СО2 не более 1%. Повышенное содержание СО2 в почве угнетает рост корней. Картофель относится к культурам, требующим рыхлой почвы, и хорошо вегетирует при плотности пахотного слоя 1,0-1,2 г/см3 и скважности аэрации 20-30% общего объема пор.
Картофель - растение светолюбивое. При загущенных посадках и недостатке света растения вытягиваются, ботва желтеет, задерживаются образование молодых клубней и их рост. В зависимости от сорта, экологических и агротехнических условий подбирается густота посадки, обеспечивающая формирование листовой поверхности площади 30-40 тыс. м2/га. Располагать рядки при посадке желательно в северо-южном направлении, что способствует равно ному освещению растений и меньшему их перегреву в полдень, а это приводит к увеличению урожайности на 8-10% и повышению крахмалистости клубней на 1-2%.
Для формирования ботвы и генеративных органов картофеля наиболее благоприятным является длинный день, а для образования и роста клубней - короткий. Этим биологическим особенностям культуры как раз и отвечают условия Сибири.
Картофель как высокоурожайная культура выносит из почвы большое количество элементов питания. На 10 т клубней он потребляет из почвы 50 кг азота, 20 кг фосфора и 90 кг калия. Недостаток азота в почве приводит к угнетению роста растений, снижению фотосинтетической поверхности листьев и урожайности клубней. Избыток азота вызывает усиленный рост ботвы, замедление закладки клубней, и, хотя масса их увеличивается, содержание сухих веществ и крахмала снижается. Избыток азота вызывает также вспышку заболеваний паршой и резоктониозом, клубни плохо вызревают и сильно травмируются при механизированной уборке [4].
Фосфор в противоположность азоту ускоряет созревание клубней, способствует развитию мощной корневой системы, увеличивает сопротивляемость растений вирусным и грибным заболеваниям и улучшает качество и лежкость клубней. При его недостатке резко ослабляются окислительно-восстановительные процессы дыхания и фотосинтеза, замедляются рост и развитие растений. Недостаток фосфора особенно вреден при возделывании картофеля в северных районах с коротким летом, где важно получать урожай в ранние сроки.
Калий не входит в состав органических соединений, в растениях он присутствует в ионной форме и оказывает существенное влияние на синтез, превращение и передвижение углеводов, аминокислот и белков, ускоряя отток асимилятов. Он повышает устойчивость растений к фитофторозу, кольцевой гнили, низким температурам и заморозкам. Последнее особенно важно для большинства районов Сибири, где возврат холодов с сильными заморозками наблюдается до второй декады июня, а начинается в конце августа.
Недостаток - калия в почве вызывает развалистость куста, листья теряют тургор и становятся вялыми и хрупкими, приобретают морщинистость и закручивание краев вниз. Клубни формируются мелкими и плохо хранятся. Недостаток подвижных форм калия наблюдается на торфяно-болотных, пойменных и легких песчаных почвах.
Потребность картофеля в магнии выше, чем у зерновых культур, в 3-5 раз. Он влияет на обмен углеводов и органических кислот, активизирует превращение минерального фосфора в органический. Магниевое голодание наблюдается на кислых почвах, проявляется во второй половине августа в виде посветления, пожелтения и ломкости листьев, проявления бурой пятнистости. Недостаток магния восполняют подкормкой растений кали-магнезией, сульфатом магния, обожженной доломитовой мукой, золой.
Кальций играет важную роль в формировании структуры растений и их прочности, являясь составной частью клеточных стенок, межклеточной серединной пластинки, а также входит в состав ядра клетки и адсорбируется коллоидами плазмы. Катион кальция ослабляет токсическое действие ионов А1, Мп и Н, поддерживая ионное равновесие и нейтрализуя щавелевую кислоту, вредную для растения. При его недостатке формируются листья неправильной формы с бурыми пятнами по краям. Верхние листья светлеют, приобретая розовый или желтый оттенок, их края заворачиваются вверх. У клубней наблюдается потемнение сосудистой системы, резко снижается семенная продуктивность. На кислых почвах кальциевое голодание устраняют известкованием, а на других - внесением кальциевой: селитры, гипса, фосфогипса или простого суперфосфата [1].
Железо входит в состав некоторых дыхательных ферментов и способствует образованию хлорофила. При его недостатке наблюдаются хлороз верхушечных листьев и отмирание растущих побегов. Недостаток железа в почве компенсируют внесением оптимальных доз органических и минеральных удобрений.
Недостаток в почве микроэлементов также приводит к снижению урожая и ухудшению его качества. В почвах Сибири чаще всего наблюдается недостаток молибдена, бора, меди, марганца, цинка. Объемы поглощения растениями микроэлементов невелики и легко могут быть восполнены предпосадочной обработкой их солями клубней или подкормкой в период вегетации растений.
Для оптимального роста и развития картофеля наиболее благоприятная реакция почвенной среды создается при рН водной вытяжки 5,0-6.5.
Поддержание почвы на плантациях картофеля в рыхлом состоянии позволяет успешно применять комбайновую уборку, при которой затраты труда сокращаются в 4-5 раз, а потери урожая снижаются в 3-4 раза.
Подготовка поля к уборке начинается с уничтожения ботвы на товарных посадках за 4-5, а на семенных за 14-15 дней до уборки. Для скашивания ботвы применяют измельчители КИР-1.5Б или КИР-3,0 (тросовый вариант). По опыту совхоза «Маяк» Сухобузимского района Красноярского края при удалении ботвы агрегатом МТЗ-82+КИР-3,0 с тросовым или ременным органом, копирующим профиль гребня и междурядия, полнота удаления ботвы по сравнению с КИР-1,5Б повышается на 24-43% и составляет 83-94%. При уборке копателями высота среза ботвы должна быть 8-10 см, а комбайном - 18-22 см. [1]
Уборку семенных посадок начинают с конца третьей декады августа, когда дневная температура воздуха не опускается ниже 7-8°С. Максимальное количество семенной фракции формируется у растений через 20 дней после окончания цветения. Предварительно за 14-15 дней до уборки можно провести десикацию растений хлоратом магния, медным купоросом, хлоратом хлорида кальция или реглоном за 5-7 дней до уборки назем, но или авиацией. Лучшие результаты дает сочетание механического и химического способов, когда ботва удаляется механически после ее подсушивания десикантами. На тяжелых глинистых почвах, в особенности в дождливую погоду, за 2-3 дня до уборки междурядия целесообразно прорыхлить культиваторами КОН-2,8 или КРН-4,2 с долотообразными лапами для подсушивания почвы и предупреждения удушения клубней.
В зависимости от погоды применяют раздельный, комбинированный способы уборки или прямое комбайнирование. На уборке картофеля используют серийные копатели УКВ-2 КСГ-1,4 А или комбайны ККУ-2, ККУ-2А. На легких почвах хорошие результаты показывает трехрядный комбайн КПК-3, который по сравнению с комбайном ККУ-2 позволяет повышать производительность труда на 68,7%, снижать расход топлива на 8%, затраты труда на 40,7% и эксплуатационные расходы на 22%. Работу на уборке картофеля экономически целесообразно проводить групповым способом уборочно-транспортными комплексами, когда в загонке работает 3-4 комбайна (табл. 1).
. Потребное количество агрегатов в уборочно-транспортном комплексе
Наименование операцийУборочная площадь, га100200300400S00Скашивание ботвы МТЗ-82+КИР-1,5Б1,53,0 1 5,06,08.0i Уборка картофеля KKV-26121723Отвозка клубней от комбайнов ГАЗ-53Б35 91114Сортирование клубней КСП-15!1 234 !Отвозка клубней на хранение ГАЗ-53Б457Отвозка мелких клубней МТЗ-82+2ПТС-4 !3эОтвозка земли МТЗ-82+2ПТС-412357
Заканчивать уборку картофеля следует не позднее 20-25 сентября, так как при поздней уборке он переохлажден, плохо хранится и пригоден лишь на текущее потребление.
Хранить картофель нужно в хранилищах с активной вентиляцией при расходе воздуха не менее 100-120 м3/ч. За месяц до закладки урожая на хранение тару и оборудование дезинфицируют раствором формалина (! л 40% в.р. на 39 л воды на 100Л 50 м2 поверхности). За 12-15 дней до загрузки производят побелку хранилища свежегашеной известью с добавлением медного купороса. При загрузке хранилища высота падения клубней не должна превышать 30-40 см, а стрелу ТЗК-30 нужно постоянно перемещать в горизонтальном направлении. Для стандартного картофеля высоту насыпи можно делать до 3-4 м. Чем крупнее и чище клубни, тем выше их можно насыпать. Нестандартные клубни и с большой примесью земли нельзя засыпать выше 1,5-2,5 м [1].
Партии картофеля, убранные в дождливую погоду, сразу же после закладки нужно провентилировать в течение 1-2 суток наружным воздухом до полного удаления капельной влаги. Вентиляция - вороха ведется круглосуточно. Если наружный воздух не обеспечивает высушивания, то его подогревают до 12-15°С при относительной влажности 80-90%. Вытяжные вентиляторы должны работать постоянно, что способствует залечиванию механических повреждений клубней.
Если в партиях картофеля имеются больные клубни, в особенности пораженные фитофторозом, то в лечебный период целесообразна температура не выше 11-13°С. Охлаждение проводят в ночное время наружным воздухом, температура которого на 2-5°С ниже, чем в насыпи. При отрицательных температурах наружного воздуха его смешивают с внутренним, при этом температура должна быть не ниже +0,5 С. В здоровом ворохе температуру снижают за 40-45 дней, в ворохе с больными клубнями этот период сокращают до 15-20 дней.
Картофель хранят при температуре 2-3°С с относительной влажностью воздуха 85-90%. Наиболее трудно сохранить картофель весной в марте, когда начинается прорастание почек. Для преждевременного их прорастания в ночные и утренние холодные часы проводят вентиляцию вороха наружным воздухом.
Список использованной литературы
Бацанов Н.С. Картофель. - М, 1969.
Вавилов П. П. и др. Растениеводство. - М.: Агропромиздат, 1986.
Ващенко И.М. и др. Основы сельского хозяйства. - М.: Просвещение, 1987.
Гончаров П.Л. Кормовые культуры Сибири. - Новосибирск, 1992.
Индустриальная технология возделывания картофеля в Красноярском крае: Рекомендации.- Новосибирск, 1989.
Интенсивные технологии возделывания сельскохозяйственных культур в Красноярском крае: Рекомендации. - Новосибирск, 1987.
Киреев В.Н. и др. Производство кукурузы на силос. - М., 1989.
Овощеводство / Под ред. Г.И.Тараканова, В.Д.Мухина. - М.: Колос, 1993.
Поспелов Н.А. и др. Возделывание силосной кукурузы по зерновой технологии и производство кормов из початков //Агрономическая тетрадь. - М., 1985.
Посыпанов Г.С. и др. Растениеводство /Под ред. Г.С. Посыпанова. - М.: Колос, 1997.
Степанов В.Н., Лукьянюк В.И. Растениеводство.- М: Колос, 1971
1.