Сортоиспытание сортов картофеля иностранной и отечественной селекции

Введение

Актуальность работы. В напей стране картофель играет особую роль в обеспечении населения продовольствием, оставаясь наиболее ценным и ничем не заменимым каждодневным продуктом питания,

В последние годы повсеместно, как и в целом по России, так и в Восточно-Сибирском регионе, сокращаются посевные площади под картофелем в крупно-товарных хозяйствах и увеличиваются в личных подсобных хозяйствах. Это привело к изменению требований к сортам, в частности по вкусовым качествам и устойчивости к использованию в монокультуре.

Наиболее эффективным путём повышения продуктивности картофеля является внедрение в практику сельскохозяйственного производства высокоурожайных сортов, биологические особенности которых больше соответствуют местным почвенно-климатическим условиям республики Хакасия.

Цель работы. Повысить эффективность селекционно-семеноводческой работы в Хакасии на основе изучения сортообразцов картофеля иностранной и отечественной селекции по комплексу хозяйственно-полезных признаков.

Задачи:

1. Изучить влияние основных факторов изменчивости на проявление хозяйственно-полезных признаков картофеля в сухостепной зоне Хакасии.

2.Оценить сортообразцы картофеля иностранной и отечественной селекции в сухостепной зоне Хакасии.

3.Выделить источники хозяйственно-ценных признаков картофеля из сортообразцов иностранной и отечественной селекции.

Новизна исследования. В республике Хакасия впервые ведутся испытания по выращиванию картофеля иностранной селекции.

Практическая значимость. Внедрение новых сортов позволило повысить продуктивность картофеля в несколько раз по сравнению с отечественными сортами.

Апробация работы.

Основные положения результатов исследований доложены на:

1. VI Международной конференции студентов и молодых учёных "Экология Южной Сибири и сопредельных территорий" (28 ноября 2002 г.), Хакасский государственный университет им.Н.Ф. Катанова. г.Абакан;

2. Студенческой конференции "Катановские чтения - 2003" (10 апреля 2003 г.), Хакасский государственный университет им.Н.Ф.Катанова. г.Абакан.

 По итогам конференции одна работа находится в печати.

1. Обзор литературы

1.1. История картофелеводства

Родина картофеля - Южная Америка (побережье Среднего Чили, прилегающие острова и горы Перу). Здесь древние индейцы, примерно 14 тысяч лет назад, начали использовать съедобные корни диких зарослей картофеля, а потом и культивировать его.

Первым письменным упоминанием о картофеле человечество обязано Педро Чиезо де Леону - испанский солдат, участник одной из военных экспедиций в Южную Америку, он в 1538 году описал в своем дневнике неизвестное в Европе растение и указал его местное название – «папа» или «папас». Но увидели клубень и попробовали его на вкус европейцы гораздо позднее. Считается, что это произошло в 1565 году, когда испанские корабли привезли первые картофельные клубни под названием «земляной орех». Таким образом, чилийский картофель является прародителем современного европейского картофеля (Аверкиева Е.Г. ,1988).

Первый рисунок картофеля появился в 1589 году. Его изобразил бельгиец Филипп де Севри под названием тартуфель. Первая опытная посадка клубней в Англии была произведена в 1586 году, а вскоре здесь поблизости в Ирландии он стал главной продовольственной культурой.

В 1590 году цветное изображение нового растения увидел швейцарский ботаник Гаспар Боэн из Базеля. После наблюдений Боэн на латыни описал растение и дал ему ботаническое название «паслен клубнеплодный» (Solanum Tuberojum Ejcue). В XVIII веке создатель классификации растении Карл Линней навсегда закрепил за картофелем его научное название.

Путь картофеля в Россию был долгим. В 1698 году Петр I прислал графу Шереметьеву из Роттердама мешок клубней для расплода, первые сведения о произрастании заморской культуры в Петербурге содержит каталог растений Ботанического сада за 1736 год (Черкасов В.Н., 1953).

Выдающуюся роль в пропаганде картофеля сыграл русский агроном Андрей Тимофеевич Болотов. В 1770 году он опубликовал статью о картофеле, в которой писал, что «простой народ употребляет его более напечение и почитает его гораздо вкуснее печеный, что и в самом деле так, ибо вареный требует некоторой приправы, а печеный только посоля есть можно».

На протяжении десятилетий картофель размножался не только клубнями, но и семенами. Одним из первых российских селекционеров -картофелеводов второй половины XIX века был Ефим Андреевич Грачев. Он создал первые отечественные сорта картофеля, которых насчитывалось около 100 сортов.

К концу XIX века, картофель занимал в нашей стране 1,5 млн.га, а к 1913 году - более 4 млн.га (Вольпер И.М., Магидов Я.И. ,1978).

В советское время первым С.М. Букасов в 1919 году начал изучать сорта картофеля во Всесоюзном институте растениеводства, а затем А.Г. Лорх и Т.В. Асеева в 1920 году на Кореневской картофельной опытной станции Московской области. ( Бульба,1994).

В настоящее время картофельное поле страны - более 7 млн.га. А всего в мире он занимает более 20 млн. га. Средняя урожайность в России составляет 9-12 - т/га.

В Хакасии 99 % картофеля производится в частном секторе. Площадь под картофелем на сегодня составляет 18 тыс. га. Средняя урожайность картофеля по Хакасии - 10 т./га.

В Хакасии районированы следующие сорта картофеля: Адретта, Невский, Бронницкий, Пушкинец, Красноярский ранний, Бородянский розовый, Колпашевский, Луговской (Технология выращивания картофеля... ,1990).

1.2. Морфологические признаки картофеля

Картофель - многолетнее, травянистое, клубненосное растение, но в культуре возделывается как однолетнее, потому что жизненный цикл его, начиная с прорастания клубня и кончая образованием и формированием зрелых клубней, проходит за один вегетационный период.

Картофель относится к семейству пасленовые (Solonaceae) роду (Solanum). Размножают его вегетативным путем - клубнями, ростками и черенками. Семенное размножение применяют лишь для селекционных целей.

Род Solanum объединяет 201 клубненосный вид картофеля. Однако в сельскохозяйственном производстве используется два вида картофеля - картофель обыкновенный – S.luberojum и культурный тетроплоидный – S.andigenum (Посыпанов Г.С., 997).

По данным Посыпанова Г.С., Русанова Б.Г. ( 1997) и других авторов корневая система картофеля, выращенного из клубня мочковатая. Она представляет собой совокупность корневых систем отдельных стеблей. При посеве семенами главный корень развивается из зачаточного корешка-семени и является как бы продолжением стебля. Корневая система имеет ростковые (глазковые) или первичные корни, образующиеся в начале прорастания клубней. Другие, так называемые пристолонные клубни, появляющиеся в течении всего вегетационного периода и располагающиеся группами по 4-5 около каждого столона. Столонные корни, находятся непосредственно на столонах. По данным А.И.Таммона (1957) в среднем на один стебель приходится 20-25 корней.

Исследования А.И.Гречушникова и Н.Ф.Нестеровой (1957) показали, что стотонные корни характеризуются незначительной длиной, слабым ветвлением и принимают участие в питании клубней и всего растения (Картофель ,1953).

По Клазенеру (1929) и Бёме (1926) около половины корней расположены в пахотном слое, от 22 до 38 % проникают до 40-60 см, а отдельные корни уходят на глубину до 150-200 см.

По данным В.Р. Ротмистрова, корни картофеля распространяются в стороны на 50 см. По Бёме, 37 % всех корней уходит в стороны на 30 см., и только 1 % на 90-120 см и выше, распространение корней в ширину зависит от скороспелости сорта. Как правило, у раннеспелых сортов корни менее широко распространяются в стороны, чем у поздних.

Ежедневный прирост корней в длину по данным Остермана, достигает 2,5 - 3 см (Картофель,1970).

Развитие корневой системы в значительной степени зависит от влажности почвы, её аэрации, содержания в ней питательных веществ, а также сорта картофеля: у среднеспелых и среднепоздних сортов корни более мощные, чем у раннеспелых.

Клубень представляет собой утолщенный и укороченный стебель. Он является местом отложения запасных питательных веществ. Ту часть клубня, которой он прикреплен к столону, называют основанием, а противоположную - вершиной. На клубне в раннем возрасте имеются мелкие чешуйчатые листочки, не содержащие хлорофилла. В пазухах чешуйчатых листочков закладываются покоящиеся почки, образующие так называемые глазки.

Почка клубня состоит из конуса нарастания с зачатками листьев, пазушных почек и зачатков корешков. В каждом глазке клубня имеется 3-5 почек. Из них при прорастании трогается в рост одна, остальные прорастают лишь при обламывании ростков. Глазки верхушечной части клубня более жизнеспособны и прорастают раньше нижних. В зависимости от сорта ростки, пророщенные на свету, имеют разную окраску: зеленую, красно-фиолетовую или сине – фиолетовую (Справочник картофелевода, 1987).

Глазки на клубне расположены спирально, в верхней части значительно более сближено, чем в средней и у основания.

Молодой клубень снаружи покрыт эпидермисом, по мере роста растения он заменяется плотной, не пропускающей воздуха перидермой (покровная ткань). Наружный слой перидермы пробковеет и образует кожуру клубня, которая тем толще, чем длиннее вегетационный период. Для дыхания клубня служат небольшие чечевички, представляющие собой макроскопические щели в виде маленьких темноватых пятен на кожуре. Через эти отверстия в клубень поступает кислород воздуха и удаляются углекислый газ и водяной пар.

По форме и окраске клубней сорта картофеля сильно отличаются друг от друга. Форма Клубней определяется отношением его длины к ширине и ширины к толщине. В зависимости от этого различают клубни круглые, округло- овальные, удлиненно- овальные, длинные, плоские, овальные и другие.

Различают следующие типы окраски клубней: белые с различным проявлением желтизны, красные с оттенками от светло- розового до интенсивно- красного и сине- фиолетового. Мякоть клубня чаше всего белая, иногда желтоватая, и только у отдельных сортов она красная и сине- фиолетовая.

В состав клубней входят: вода 75 %, крахмал 20,45 %, сахар 0,3 % сырой протеин 2 %, жир 0,15 %, клетчатка 1% и зола 1,1% (Агрономическая тетрадь….1986)

Стебель картофеля большей частью прямостоячий, реже отклоняющиеся в сторону, высотой 30-150 см. Окраска стеблей зелёная, однако у некоторых сортов она маскируется антоцианом, который придаёт стеблям красно- бурый оттенок. На проявление окраски влияют освещенность, влажность почвы, величина посадочных клубней, удобрения и другие факторы. (Посыпанов Г.С., 1997)

Характер ветвления стеблей определяет общий вид куста.

П.И.Альсмик (1950) делит сорта на две группы: с ветвящиеся у основания стеблей (позднеспелые) и не ветвящиеся снизу (скороспелые).

Т.Уайтхед, У.Финдлей (1955) также различают два типа ветвлениям у основания стебля и ближе к его верхушке. Первый характерен для сортов с раскидистым кустом, второй - с высоким прямостоячим кустом (Картофель,1970).

По форме стебли картофеля ребристые, трёх- или четырёхгранные, в различной степени опушённые. В листах соединения граней на ребрах стеблей иногда образуются выросты зелёной ткани, так называемые крылья, которые являются важным сортоотличительным признаком.

Куст растения картофеля состоит из 4-5, реже 6-8 стеблей. Число стеблей в кусте значительно варьирует и зависит от сорта, размера посадочных клубней и числа проросших на них почек, растения, выросшие из крупных клубней имеют больше стеблей, чем растения, полученные из мелких клубней, число стеблей в кусте определяет урожайность клубней (Картофель, 2001)

В подземной части стебля из пазушных почек развиваются побеги-столоны, на концах которых образуются клубни, или утолщения. Толщина столонов всегда меньше, чем стеблей. столоне могут быть разной длины, у раннеспелых сортов они короче, у среднеспелых и позднеспелых - длиннее.

Листья картофеля, появляющиеся при прорастании клубней, простые, цельнокрайние. По мере роста растения образуются прерывисто-непарноперисторассечённые листья. Каждый такой лист состоит из 3-4 пар

боковых долей, размещённых одна против другой, промежуточных долек между ними и конечной доли. Опушенность листьев слабая. Дольки в зависимости от их положения делятся на серии: конечную, первую, вторую, третью и четвёртую. Для сортового различия имеют дольки первой и второй серий.

Строение и степень рассечённости листьев - важнейшие сортовые признаки. В зависимости от числа и расположения долек в сериях различают сильную и слабую рассечённость листа. При наличии широких промежутков между долями и дольками лист называется редкодольным, при узких-плотным или густодольным. С нижней стороны листа выступают сеть жилок, окраска которых нередко коррелирует с окраской клубней. Черешок, стержень и жилки долей у листа некоторых сортов окрашены в красно- бурый или красно - фиолетовый цвет (Справочник картофелевода, 1978).

Листья картофеля расположены на стеблях по спирали. В местах отхождения от стебля листья имеют прилистники.

В листьях в процессе фотосинтеза в основном образуются крахмал, сахара и белки (Краткий справочник овощевода, 1984).

Цветки у картофеля собраны в соцветия, представляющие собой расходящиеся завитки, расположенные на общем цветоносе. Цветоносы и цветоножки у отдельных сортов бывают длинные и короткие. Цветоножка сочлененная. Цветки пятерного типа. Чашечка зеленая, спайнопятилепестная, чаше-листники сросшиеся у основания. Венчик колесовидный из пяти сросшиеся лепестков, окраска, венчика разнообразная: белая, красно- фиолетовая, сине- фиолетовая и синяя с различными оттенками (Картофель, 1953).

Картофель - самоопыляющееся растение, но большинство сортов стерильно, и только немногие фертильны.

Плод картофеля - двугнездная многосеменная сочная зеленая ягода шаровидной или овальной формы. Плоды образуются не у всех сортов. При созревании становятся беловатыми и приобретают приятный запах, напоминающий запах земляники. В ягодах содержится много ядовитого алкалоида соланина, поэтому для употребления в пищу они непригодны.

Семена картофеля мелкие, плоские, с согнутым зародышем, светло-желтого цвета.

По данным Реес Леонарда (1935) длина семян от 1,7 до 2,1 мм, ширина от 1,1 до 1,3 мм и толщина от 0,2 до 0,5 мм.

Масса 1000 семян около 0,5 г (Картофель, 1970).

1.3. Биологические особенности

1.3.1.Требование к теплу и свету

Картофель - культура умеренного климата, но благодаря своей пластичности и вмешательству человека данную культуру выращивают в северных широтах. Клубни начинают интенсивно прорастать при температуре почвы от + 7 до + 12 С, почки пробуждаются при температуре от + 3 до + 6°С. Наиболее быстро клубни прорастают при температуре почвы около + 20°С. Корни у картофеля образуются при температуре не ниже +7 С (Агрономическая тетрадь...,1986).

По данным наблюдений профессора А.Г., Лорха, всходы при + 11+ 12С появляются на 23-й день, при +14+15 С - на 17-18-й день, при +18+25 С на 12-13-й день и при +27+28С на 6-7-й день (Картофель, 1970).

Пророщенные клубни дают всходы на 6-10 дней раньше, чем непророщенные.

После появления на поверхности ростки продолжают развиваться при температуре +6+8С, первые листья активно формируются лишь при +11+13С.

Благоприятная температура почвы для прироста ботвы и клубнеобразования от +15+до +20 С, повышение её до +30 С тормозит рост растения. При температуре воздуха выше +42С ботва прекращает расти. Ботва выдерживает лишь кратковременное понижение температуры почвы до -1-1,5°С, рост её прекращается при температуре ниже +7С (Ширко Т.О., Войтковская А.А., 1999).

Оптимальная температура для роста стеблей, листьев и цветения - от +16 до +22 С. При температуре +6С стебли перестают расти.

Всходы картофеля могут выдерживать кратковременные заморозки до -1,5С. Клубни при температуре -1°С замерзают и загнивают. Всходы, полученные из ботанических семян выдерживают температуру до -7 С.

Интенсивный прирост клубней наблюдается при прогревании почвы от +16 до +19 С. Понижение температуры почвы до +6+7°С и повышение её до +23+25°С задерживают их прирост, а при температуре +29+30 С клубнеобразование прекращается.

Картофель - очень светолюбивое растение, короткого дня. При отсутствии или недостатке света клубни прорастают этиолированными, с длинными междоузлиями ростками, которые легко обламываются. При ослабленном освещении ростки короче и окрашены, на полном свету-короткие, толстые, зелёные. При недостатке света, растения вытягиваются, развитие их замедляется, листья теряют способность к ассимиляции углекислого газа. Поэтому очень важно правильно расположить рядки картофеля. При северо-южном их направлении растения в течение дня освещаются равномернее по сравнению с западно-восточным (Справочник картофелевода, 1975).

Надземные органы картофеля лучшее растут и развиваются на длинном дне, а клубнеобразование интенсивнее происходит при коротком дне.

В условиях продолжительного и интенсивного освещения растения хорошо растут и развиваются даже при пониженных температурах.

Столоны и клубни на свету приобретают зелёную окраску, в них образуется хлорофилл и резко возрастает накопление ядовитого вещества- соланина. Накопление соланина повышает устойчивость их к болезням, озеленённые клубни обладают лучшей семенной продуктивностью (Писарев Б. А. ,1977).

1.3.2. Требование к влаге

Картофель - требовательное к влажности почвы растение. Потребность во влаге изменяется у него по фазам развития. В начале своего развития картофель может жить за счёт запасов влаги, имеющихся в материнском клубне. При запасах продуктивной влаги в пахотном слое почвы не менее 15 мм всходы картофеля не задерживаются. В период всходов и ботвы идёт максимальное потребление влаги.

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

Трансперационный коэффициент у картофеля равен 400 - 500 и в зависимости от условий произрастания изменяется в пределах 230 - 700, (Агрономическая тетрадь ...,1986).

Наиболее благоприятные условия для роста картофеля и образования высокого урожая клубней создаются при влажности почвы 70 – 80 % от полной полевой влагоёмкости в зоне распространения основной массы корней, в период и клубнеобразования и 60 - 65 % в период отмирания ботвы и накопления крахмала в клубнях. Избыток влаги ускоряет вегетацию картофеля, но при влажности почвы свыше 85 % ботва быстро отмирает, а клубни приостанавливаются в росте.

В зависимости от влажности и температуры почвы и биологических особенностей сортов одно растение за период вегетации испаряет примерно 60 - 70 л воды, что составляет около 3000 т/га и соответствует 300 мм атмосферных осадков.

Чем плодороднее почва и чем больше её водоудерживающая способность, тем меньше воды нужно для получения хорошего урожая (Бексеев Ш.Г.,1998).

1.3.3. Требование к почве и воздушному режиму

Картофель предъявляет повышенные требования к почве. Ни у одной другой культуры величина урожая и особенно уборка не зависят так сильно от водно-физических свойств почвы и уровня её плодородия. (Катков В. М., 1967).

 Картофель - культура рыхлых, воздухо- и водопроницаемых, влагоёмких, высокоокультуренных, плодородных почв (песчаных, супесчаных, легко - и средне- суглинистых, а также осешённых не кислых торфяников). Чем меньше плотность почвы в зоне клубнеобразования и лучше снабжение корневой системы кислородом, тем выше урожай (Бексеев Ш.Г., 1998).

Менее пригодны для картофеля - лёгкие, быстро теряющие влагу песчаные почвы, тяжёлые суглинки и переувлажнённые торфяники.

Лучше других растений переносит повышенную кислотность почвы, но наиболее пригодны для него слабокислые почвы.

На более плотных почвах всходы задерживаются и в ряде случаев посадочные клубни загнивают. Поэтому важно поддерживать почву в рыхлом состоянии на протяжении всего вегетационного периода. В рыхлых почвах лучше проходит газообмен между почвенным и атмосферным воздухом (Справочник картофелевода, 1975).

Потребность прорастающих клубней в кислороде во много раз больше, чем семян других растений. Недостаток кислорода в почве может привести к гибели прорастающих клубней, а в более поздний период и взрослых растений.

Суточная потребность в кислороде корней составляет около 1 мг/г сухого вещества. Ещё более высокую потребность в кислороде испытывают столоны и растущие клубни.

Содержание воздуха в почве зависит от её скважности и пористости. На хорошо обработанных структурных почвах скважность составляет до 65% объёма почвы (Белик В.Ф.и др, 1981).

Скважность в значительной мере зависит от плотности почвы. Чем почва рыхлее, тем больше её скважность и воздухоёмкость. Для нормального дыхания корней концентрация кислорода должна быть не менее 5%, для формирования и роста клубней - не менее 20% объёма почвенного воздуха. (Писарев Б. А. ,1977).

1.3.4.Особенности корневого питания

Для роста и развития картофелю необходимо повышенное количество питательных веществ. В составе сухого вещества картофеля насчитывается 26 различных химических элементов. Наибольшую потребность картофель испытывает в азоте, фосфоре, калии, кальции и магнии. Потребность в элементах питания возрастает по мере роста ботвы и достигает максимума в фазу цветения. В это время растения потребляют из почвы 60% азота и фосфора и более 50% калия. С началом отмирания ботвы потребность в элементах питания постепенно уменьшается и после её засыхания прекращается.

В среднем для формирования 1т клубней растения из почвы выносят 5-6 кг азота, 8-10 кг калия, 1,5 - 2 кг фосфора, около 4 кг кальция и 2 кг магния (Агрономическая тетрадь…, 1986).

 По внешним признакам растения можно судить о недостатках того или иного элемента питания.

При недостатке в почве азота подземные органы картофеля развиваются слабо, листья приобретают бледно- зеленую окраску и торчат вверх, снижается урожай и крахмалистость клубней. При избытке азота наблюдается чрезмерный рост ботвы, задерживается образование клубней и удлиняется период вегетации и т.д. Растению вредны как недостаток, так и избыток азота. При нормальном азотном питании растение лучше усваивает калий и фосфор (Посыпанов Г.С.,1997).

Достаточное питание фосфором способствует лучшему развитию корневой системы, раньше наступает период клубнеобразования, увеличивается урожай и крахмалистость клубней, улучшаются их лежкость и семенные качества. При недостатке фосфора задерживается развитие растений, особенно цветение и созревание, замедляется рост побегов и корней, листья мелкие и узкие ( Ширко Т.О., Войтковокая А.А.,1999).

Калий играет большую роль в процессах фотосинтеза, белковом и углеводном обменах, существенно влияет на урожайность и качество картофеля, повышает устойчивость к заморозкам и болезням. При недостатке калия листья приобретают бронзовую окраску, становятся морщинистыми и преждевременно отмирают, корневая система развивается слабее, клубни приобретают несколько удлинённую форму, бывают мелкими.

Для нормального роста и развития картофеля и получения высоких урожаев клубней, необходимы кальций, магний, железо, марганец, сера, медь, цинк. Только при наличии всех этих элементов в почве для развития картофеля обеспечивается его наивысшая продуктивность (Справочник картофелевода, 1987).

3.2.Обсуждение результатов исследований

В представленном двухфакторном дисперсионном комплексе доминирующий вклад в изменчивость продуктивности картофеля вносил фактор «год», влияние которого составило 60,6 %. Высокая продуктивность картофеля отмечена у голландского сорта Латона, который превосходил все отечественные сорта в несколько раз. Такая продуктивность наблюдалась во все годы исследования, независимо, от влияния метеорологических условий и почвенной пестроты. Полные расчёты предоставлены в приложении 1.

По количеству и средней массе товарных клубней за годы испытаний выделился голландский сорт Латона. Наибольший вклад в изменчивость признаков вносил фактор «год», влияние которого составляло более 60 %. Расчёты показывают, что сорт Латона за два года превышал отечественные сорта и голландский сорт Симфония (приложение 2,5). По-видимому увеличение вызвано тем, что ранние сорта в нашей зоне успевают сформировать урожай клубней.

Голландские сорта Латона и Симфония к периоду уборки обладают большей выравненностью и товарностью клубней.

Высокая средняя масса клубней отмечалась у отечественного сорта Кубанка. По данным исследований, сорт превосходил сорт-стандарт Адретта, а также остальные отечественные и даже иностранные сорта (приложение 3). Высокая масса клубней у сорта Кубанка была во все годы испытании, несмотря на влияние метеорологических условий и на то, что сорт относится к группе среднепоздних..

По числу товарных клубней выделились сорта Бородянский розовый и Латона. Исследования показывают, что эти сорта за два года превышали по количеству товарных клубней все остальные (приложение 4). На влияние этого признака в большей степени оказали сортовые особенности образца которые составили 55,8 %. Сорта отличались высоким выходом товарных клубней.

По развитию ботвы за годы испытаний голландские - сорта Симфония и Латона превосходили отечественные сорта (табл 7 ). У голландских сортов в период уборки картофеля отмирание ботвы составляло всего 50 – 60%, а у отечественных сортов к этому времени отмечалось практически полное её отмирание. Особенностью голландских сортов является то, что они формируют более мощный зеленый стебель, который практически не поражается болезнями, в отличие от отечественных сортов.

При расчёте экономической эффективности каждый вложенный рубль на 1 кг клубней картофеля у голландских сортов Латона и Симфония даёт прибыль 6,4 руб/кг или 6400 руб/т, так как например, у отечественных сортов при расчёте каждый вложенный рубль на 1 кг клубней даёт лишь от 1 до 3 руб/кг.

Исследования подтвердили, что возделывание иностранных сортов картофеля Латона и Симфония в Хакасии будет экономически оправдано и выгодно, если соблюдать всю технологию возделывания картофеля в данной зоне.

Агроэкологический мониторинг в интенсивном земледелии

Термин «мониторинг» от латинского monitor - напоминающий, надзирающий вошёл в обиход специалистов, работающих в области охраны окружающей природной среды в начале 70 -х годов. Этот термин применительно к экологии впервые употребили в рекомендациях Стокгольмской конференции ООН по окружающей среде в 1972 году.

Исходя из сложившихся в настоящем времени представлений можно дать расширенное толкование понятия мониторинг.

Мониторинг - система наблюдений и контроля за состоянием окружающей человека природной среда с целью разработки мероприятий по её охране, рациональному использованию природных ресурсов и предупреждение критических ситуаций, вредных или опасных для здоровья людей, живых организмов и их сообществ, природных комплексов и объектов (Черников В.И.,Чекерес А.И.,2000).

Объектами мониторинга могут быть природные, антропогенные или природно-антропогенные экосистемы. Цель мониторинга - не только пассивная констатация фактов, но и проведение экспериментов, моделирование процессов в качестве основы прогнозирования.

Организация мониторинга должна решать как локальные задачи наблюдения за состоянием отдельных экосистем и их фрагментов, так и задачи планетарного порядка, то есть предусматривать систему глобального мониторинга.

Экологический мониторинг включает звенья разного уровня в частности:

- Глобальный (биосферный) мониторинг - осуществляемый на основе международного сотрудничества;

- Национальный мониторинг - организуемый в пределах государства специально созданными органами;

- Региональный мониторинг - действующий в пределах отдельных крупных районов;

- Локальный мониторинг - учитывающий изменения качества среды в пределах насаленных пунктов, промышленных центров непосредственно на предприятиях (Стадницкий Г.В., Родионов А.И.,1988).

Первоочередное внимание в мониторинге уделяют наблюдению за антропогенными изменениями в природе.

Информационная система мониторинга антропогенных изменений является частью системы управления взаимодействием человека с окружающей природной средой, поскольку информация о реально складывающемся его изменения должны служить основой для разработки мер по охране природы и учитываться при планировании развития экосистемы.

Система мониторинга способствует выявлению критических ситуаций, позволяет выделить критические факторы воздействия и наиболее подверженные антропогенному влиянию элементы биосферы.

Для объективного изучения последствий антропогенных воздействий мониторинг дифференцируется в соответствии с существующей классификацией загрязнений. Такой подход получил отражение в концепции Глобальной системы мониторинга окружающей среды разрабатываемой по линии ЮНЕП.

Универсальная система мониторинга обеспечивает возможность решения поставленных экологических задач и достижения заданных природоохранных целей.

Отечественный географ, академик И.П.Герасимов предложил подразделять мониторинг на три этапа, каждый из которых имеет свои задачи и базу обеспечения: биоэкологический, геологический и биосферный мониторинги.

Главное в биоэкологическом мониторинге - выявить отклик биосферы на разных условиях организации живого.

Геологический мониторинг позволяет отслеживать изменения геосистем, а также последствия преобразования их в природно-технические системы.

Биосферный мониторинг включает наблюдения за параметрами биосферы в глобальном масштабе и замыкает систему слежения за окружающей средой (Черников В.А.,Чекерес А.И.,2000).

В государственной системе управления природоохранной деятельностью Российской Федерации важное значение имеет формирование Единой государственной системы экологического мониторинга (ЕГСЭМ), которая включает следующие подсистемы:

1. Мониторинг источников антропогенного воздействия окружающей природной среды и оценка экологического равновесия в экосистемах;

2. Мониторинг загрязнения абиотической составляющей природной среды и оценка состояния его информационной модели;

3. Мониторинг биотической компоненты окружающей природной среды с оценкой критических проблем, возникающих в результате сельскохозяйственной деятельности и землепользования, а также реакции наземных экосистем на воздействие окружающей природной среды;

4. Социально — гигиенический мониторинг с объективной оценкой состояния и факторов формирования экологической ситуации, состояния здоровья населения, деятельность объектов загрязняющих окружающую среду;

5. Обеспечения создания и функционирования экологических информационных систем, необходимых для развития названных выше функций экологического мониторинга;

6. Социально-психологические информационные мероприятия, охватывающие область экологического образования, просвещения и воспитания, пропаганды и рекламы.

Единому экологическому мониторингу уделяют значительное внимание в рамках Глобальной системы мониторинга окружающей природной среды (ГСМОПС). Основными задачами Единого экологического мониторинга при этом являются оценки:

- проблемных и критических ситуаций, которые могут возникать в результате землепользования и сельскохозяйственной деятельности;

- реакций надземных экосистем на антропогенные изменения окружающей природной среды;

- состояния и функциональной целостности среды обитания и экосистем.

В Российской Федерации мониторинг в пределах своих целевых функций и компетенции осуществляет Госкомэкология и Росгидромет (Протасов В.Ф., 1999).

Агроэкологический мониторинг является важной составляющей общей системы мониторинга и представляет собой общегосударственную систему наблюдений и контроля за состоянием и уровнем загрязнения агроэкосистем в процессе интенсивной сельскохозяйственной деятельности.

Основная конечная цель его - создание высокоэффективных, экологически сбалансированных агроценозов на основе рационального использования и расширенного воспроизводства природно-ресурсного потенциала, грамотного применения средств химизации.

В задачи агроэкологического мониторинга входят:

- организация наблюдений за состоянием агроэкосистем;

- получение систематической объективной и оперативной информации по регламентированному набору обязательных показателей характеризующих состояние и функционирования основных компонентов агроэкосистем;

- оценка получаемой информации;

- прогноз возможного изменения состояния данного агроценоза или системы их в ближайшей и отдалённой перспективе;

- выработка решений и рекомендаций;

- предупреждение возникновения экстремальных ситуаций и обоснования путей выхода из них.

Основными принципами агроэкологического мониторинга являются:

1. Комплексность, то есть одновременный контроль за тремя группами показателей, отражающих наиболее существенные особенности вириабельности агроэкосистем;

2. Непрерывность контроля за агрэкосистемой, предусматривающая строгую периодичность наблюдений по каждому показателю с учётом возможных темпов и интенсивности его изменений;

3. Единство целей и задач исследований, проводимых разными специалистами по согласованию программ под единым научно-методическим руководством;

4. Системность исследований, то есть одновременное исследование блока компонентов агроэкосистем: атаосфера- вода- почва- растение-животное- человек;

5. Достоверность исследований, предусматривающая, что точность их должна прикрывать пространственное варьирование, сопровождается оценкой достоверности различий;

6. Одновременность наблюдений по системе объектов, расположенных в различных природных зонах.

Единая система агроэкологического мониторинга позволяет сосредоточить усилия различных организаций для всесторонних наблюдений и последую щей пространственной оценки экологического состояния земель и других базовых элементов агроэкосистем (Черников В.А.,Чекерес А.И.,2000).

Связь между различными компонентами агроэкосистемы (почва, вода, растения), как и биосферы в целом, осуществляется через биохимические круговороты, представляющие собой синтез согласованных во времени и в пространстве трансформационных и миграционных потоков веществ, носящих циклический характер.

Токсические вещества, поступающие в результате деятельности человека в агроэкосистемы через атмосферу, гидросферу и почву, включаются в биохимические круговороты, транспортируются по цепочке: растение – корма - продукты питания - организм человека.

Биологическое поглощение микроэлементов растениями можно оценивать с помощью коэффициентов биологического поглощения, которые рассчитывают по отношению содержания микроэлементов в растениях к содержанию их в почве. На основе этих коэффициентов выделены растения –индикаторы - растения способные накапливать в больших количествах тот или иной элемент.

Исследованиями М. А. Глазовской, Н. Г. Зырина, А. М. Обухова, А. М. Перельмана установлено, что физиологическое и агрономическое значение имеет не валовое содержание микроэлементов, а их подвижные формы в почве.

Это привело к необходимости глубокого комплексного исследования биогеохимической географии микроэлементов, форм их соединений, закономерностей миграции и аккумуляции, плодородия почв и их значение в гигиене и здоровье человека (Протасов В.Ф. ,1999).

В районах орошаемого земледелия требуется более обстоятельный учёт влияния орошения, средств химизации и других факторов на плодородие почв, урожайность и качество получаемой продукции, минерализации и загрязнение поверхностных и грунтовых вод.

Задачи мониторинга заключаются в контролировании, оценке, прогнозировании и управлении состоянием основных показателей плодородия почвы и гидрогеологической среды с целью получения высоких и устойчивых урожаев хорошего качества при минимальных расходах воды и удобрений на единицу продукции, а также предотвращения загрязнения окружающей природной среды (Радкевич В.А.,1998).

Агроэкологический мониторинг проводят во всех зонах орошаемого земледелия с учётом внутризональных почвенных и гидрогеологических особенностей.

Для изучения динамики содержания подвижных форм элементов питания в почве, почвенные образцы необходимо отбирать в основные фазы развития тех или иных культур.

Содержание нитратного аммонийного азота определяют в слоях от 0 до 100 см. В начале и в конце вегетационного периода содержание нитратного азота определяют и в более глубоких слоях от 100 до 200 см или же до уровня грунтовых вод.

Содержание подвижного фосфора и валия по основным фазам развития фиксируют в слоях от 0 до 40 см. Но содержание измеряют в начале и в конце вегетации первой и последней культур севооборота.

На засоленных почвах в начале и в конце периода вегетации находят общее содержание водорастворимых солей и состав их в слоях от 0 до 30 см и до 81-100 см или до горизонта грунтовых вод (Петров К.М.,2000).

В зонах распространения солонцеватых почв и солонцов после проведения специальных мелиоративных приёмов (внесение гипса, плантажная вспашк в начале и в конце вегетации устанавливают содержание обменного натрия в мг.экв/100г и в процентах от ёмкости поглощения в слоях от 0 до 50 см.

Кислотность почв в пахотном слое выщелоченных чернозёмов, серых лесных и дерново-подзолистых почв оценивают в начале вегетации.

В условиях орошения необходим постоянный контроль за влажностью почвы. Отбирают образцы послойно через 10см до 1см в период появления всходов, затем через 7-10 суток в период вегетации и перед уборкой, а также перед и после полива.

Валовое содержание азота, фосфора и калия, содержание гумуса, наименьшую влагоёмкость, максимальную гигроскопичность, влажность устойчивого завядания, плотность твёрдой фазы фиксируют в пахотном и нижележащих слоях до глубины 1м в начале вегетации и в конце последней вегетации культур севооборота.

Для диагностики указанных показателей в необходимые сроки с помощью бура отбирают образцы почвы, составленные смешиванием пяти индивидуальных образцов с пахотного слоя и трёх нижележащих слоев.

Влажность почвы определяет в индивидуальных образцах, взятых с трёх скважин на делянке.

Оценивают также содержание микро- и макроэлементов в растениях в основные фазы их развития, содержание в получаемой продукции нитратов, нитритов, остаточного количество пестицидов и их метаболитов, фторa, тяжёлых металлов.

Система мониторинга окружающей природной среды применяется в тех сферах, где изучается и исследуется всё живое и не живое на нашей планете. Он широко используется в сельском хозяйстве. Мониторинг решает вопросы о экологическом состоянии пахотных земель, о наличии в них вредных и ядовитых веществ, тяжёлых металлов, нитратов, солей и других показателей (Черников В.А..Чекерес А.И.,2000).

5. Меры техники безопасности v охраны труда при уборке картофеля

Существует три способа уборки картофеля: прямое комбайнирование, раздельный и комбинированный способ.

Для уборки картофеля используют самоходные и прицепные картофе-леуборочные комбайны, ботвоуборочные машины, картофелекопатели, картофелекопатели - валкоукладчики и картофелесортировальные пункты.

К управлению комбайном допускаются только комбайнеры, прошедшие специальное обучение приёмам техники безопасности и имеющие документ на право управления комбайном. В качестве подсобных рабочих допускаются лица не моложе 18 лет.

Машинно-тракторные агрегаты должны быть исправны и соответствовать требованиям техники безопасности.

Запрещается приступать к работе на комбайне в состоянии алкогольного опьянения (Валеев А.В., Любченко Б.Г.,1970).

При подготовке агрегата к работе проверяется наличие и исправность предохранительных кожухов и ограждений. Площадка комбайнера надёжно устанавливается и закрепляется болтами к раме, монтируется система звуковой сигнализации для двусторонней связи комбайнера с трактористом.

У трактора, устанавливается нужная колея передних, задних колёс и давление в шинах. Затем соединяют вилки раскосов с продольными тягами механизма навески. Проверяется наличие аптечки и специального инструмента (крючки, чистики) для очистки лемехов и транспортёров от посторонних примесей, предметов.

Трактор должен быть оборудован зеркалом заднего вида, иметь исправное рулевое управление, отрегулированные тормоза, сцепление и коробку передач.

Механизм регулировки глубины подкапывания, рычаг переключения транспортёра и рычаги бункера должны свободно перемешаться и фиксироваться в установленном положении ( Филатов Л.С. ,1988 ).

Во время присоединения комбайна к трактору обслуживающему персоналу запрещается находиться между трактором и комбайном.

Перед началом движения комбайнер должен убедиться, что обслуживающий персонал находится на своих местах и готов к работе, а также в отсутствии людей вблизи агрегата и подать сигнал о начале движения агрегата.

Во время работы запрещается передавать работу на агрегате посторонним лицам, не закрепленными за данной техникой. Во время движения комбайна запрещается рабочим проверять и регулировать рабочие органы и механизмы, надевать и натягивать цепи, устранять неисправности и т.д.

Персоналу запрещается находиться впереди работающего агрегата, подниматься на комбайн и сходить с него на ходу. Вход на рабочее место комбайнера и переборщиц должен быть закрыть предохранительной цепью или планкой.

В конце гона поворот агрегата осуществляет при поднятых рабочих органах.

Во время движения трактора тракторист следит за тем, чтобы не было самовыключения вала отбора мощности. В зоне разворота комбайна не допускается нахождение посторонних людей и транспортных средств.

После выполнения ремонтных работ в полевых условиях нужно следить за тем, чтобы на транспортёрах комбайна не оставались инструменты для очистки примесей и посторонних предметов.

Во время движения комбайна персоналу запрещается разравнивать картофель находясь в кузове транспортного средства.

Во время грозы работа на агрегате прекращается, а люди удаляются от машинно-тракторного агрегата на расстояние 30 - 50 м.

Движение трактора вдоль склонов, после дождя, переезд через канавы осуществляется на первой передаче.

Работа на агрегате прекращается с наступлением темноты.

После окончания работы комбайн ставится на место стоянки, очищается от пыли и грязи, приводится в порядок рабочее место. Рабочие снимают и приводят в порядок свою спецодежду и умываются (Охрана труда... ,1989).

Выводы

На основании пройденных испытаний установление:

1. Влияние фактора «год» в большей степени отразилось на проявление таких признаков изменчивости как продуктивность, которая составила 60,6 %, средняя масса клубней - 62,5%. Такие признаки как количество клубней, количество товарных клубней во многом зависели от сортовых особенностей.

2. На основании проведённых исследований высокая продуктивность картофеля отмечена у голландского сорта Латона, которая в среднем составила 37 т/га, а у отечественных сортов, как Борус и Кубанка, соответственно 29 и 22 т/га, превышение составило на 8 и 15 т/га. Голландский сорт Лотона отличался высокой продуктивностью по сравнению с отечественными сортами.

3. Но количеству клубней в годы исследовании выделился голландский сорт Латона, что составило 9,9 клубней/куст и отечественный сорт Бородянский розовый 8,2 клубня/куст. Этот признак во многом зависит от особенностей сорта.

4. По средней массе клубней выделился отечественный сорт Кубанка. Средняя: масса клубней составила за два года 0,133 кг. По сравнению с голландскими сортами, у которых средняя масса клубней была 0,093 и 0,104 кг. Отечественный сорт Кубанка отмечался высокой массой клубней во все годы испытаний.

5. По средней массе товарных клубней был достигнут голландский сорт Латона - 0,78 кг. У отечественных сортов как Борус и Кубанка, масса товарного клубня составляла соответственно 0,64 и 0,53 кг. Голландский сорт Латона отличался высокой массой товарного клубня с 1 куста, по сравнению с отечественными сортами Борус и Кубанка.

6. Среднее число товарных клубней с 1 куста в голы исследований практически не изменялось у всех сортов. Наибольшее количество товарных клубней показал голландский сорт Латона - 6,2 и отечественный сорт Бородянский розовый - 6,3 клубня. Сорта отмечались высоким выходом товарных клубней.

7. В качестве исходного материала для селекции на высокую продуктивность, количество клубней, среднюю массу товарного клубня и число товарных клубней в условиях Хакасии можно рекомендовать голландские сорта Латона и Симфония. Сорта обладают большей выравненностью клубней, стабильной урожайностью и высокой товарностью клубней и хорошими вкусовыми качествами.

8. По развитию ботвы за годы испытаний выделились голландские сорта Латона и Симфония которые в отличии от отечественных сортов отличаются мощным развитием ботвы, имеют более 50 % зелёной массы листьев в период, уборки картофеля, так как у отечественных сортов этот признак к периоду уборки почти исчезает.

9. При расчёте экономической эффективности картофеля у голландских сортов Латона и Симфония каждый вложенный рубль на 1 кг клубней даёт прибыль 6,4 руб/кг, по сравнению с отечественными сортами она составляет от 1 до 3 руб/кг.

Рекомендации к производству

1. В качестве исходного материала для селекции в условиях Хакасии на высокую продуктивность использовать сорта картофеля Латона и Бородянский розовый.

2. Продолжить экологическое испытание сортов картофеля иностранной селекции Латона и Симфония для внедрения в производство.

Список литературы

1. Агрономическая тетрадь. Возделывание картофеля по интенсивной технологии / Под ред.Б.Ф.Хлевного.-М.:Россельхозиздат,1986.- 96 с.:ил.

2. Аверкиева Е.Г.Картофель и его культура,- М.:Колос,1988.- 253 с.

3. Бексеев Ш.Г.Картофель.- СПб.: Диля,1998.- 160 с.

4. Белик В.Ф. и др.Овощеводство /В.Ф.Белик В.Е.Советкина, В.П.Дерюжкин /Под ред. В.Ф.Белика.- М.:Колос,1981.- 380 с.:ил.

5. Бульба: Популярная энциклопедия. Справочник по биологии, возделыванию, хранению и использованию картофеля в кулинарии,- Мн.: Белорусская энциклопедия,1994. -350 с.:ил.

 6. Вольпер И.М., Магидов Я.И., Картофель: История, применение, употребление.- М .: Колос,1978.- 285 с.

 7. Валеев А.В., Любченко Б.Г. Техника безопасности при работе на тракторах и сельскохозяйственных машинах.- М.: Колос,1970.- 128 с.:ил.

 8. Ведров Н.Г. Селекция и семеноводство яровой пшеницы в экстремальных условиях. -Красноярск. : Изд-во Краснояр.ун-та, 1984.-240 с.

 9. Ведров Н.Г., Лазарев Ю.Г. Семеноводство и сортоведение полевых культур Красноярского края.- Красноярск.: Изд-во КГУ, 1997.

10. Доспехов В.А. Методика полевого опыта.- М.:Колос, 1985.- 416 с.:ил.

 11. Картофель /Под ред. Н.С.Бацанова.- М.: Колос, 1970.- 376 с.:ил.

12. Картофель /Сост.Т.Е.Лущиц.- Мн.: Книжный дом,2001.- 80 с.:ил.

13. Картофель /Под ред. Н.Я.Чморы, В.В.Арнаутова. - М.:Главиздат,1953,- 567с.

14. Кадоркина В.Ф., Куртиякова Т.П. Ранний картофель в Хакасии //Картофель и овощи.-2001.- № 2.- С.15.

15. Краткий справочник овощевода /Сост. В.С. Дьяченко,- М.: Московский рабочий, 1984,- 216 с.

16. Кухаренкова О.В.Продуктивность зарубежных сортов картофеля в Московской области //Картофель и овощи.-2001.- № 6.- С.9-10.

17. Марков В.М. Овощеводство. - 2-е изд., перераб. и доп.- М.:Колос,1967.- 512 с.

18. Методика исследований по культуре картофеля /НИИКХ- М., 1967.-263 с.

19. Охрана труда в сельском хозяйстве: Справочник /Сост.В.Н.Михайлов и др.- М.:Агропромиздат,1989.- 543 с.

20. Петров К.М .Общая экология. -СПб.: Химиздат, 1997,- 448 с.:ил.

21. Писарев Б. А. Книга о картофеле.- М.: Московский рабочий, 1977.- 232 с.: ил.

22. Посыпанов Г.С. Растениеводство.- М.:Колос,1997.- 448 с.:ил.

23.Производство картофеля: возделывание, уборка, послеуборочная доработка, хранение. Справочник /Б.А.Писарев и др.- М.: Росагропромиздат, 1990.-221 с.:ил.

24. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружавшей среды в России. Учеб.справочное пособие.- М.:Финансы и статистика,1999.- 672 с.:ил.

25. Радкевич В.А.Экология.- Мн.: Высшая школа,1998.-159 с.:ил.

26. Справочник картофелевода /Под ред. А.И.Замотаева.- М.:Агропромиздат, 1987.-351 с.:ил.

27. Справочник картофелевода /Под ред. С.И. Карманова.- М.: Россельхозиздат, 1978.- 206 с.

28. Справочник картофелевода /Под ред.Б.А.Писарева.- И.:Колос, 1975.- 288 с.

29. Система ведения агропромылленного производства республики Хакасия. Технологии в растениеводстве и животноводстве /СО РАСХН,НИЙ аграр. пробл. Хакасии.- Абакан,2002,- 186 с.

30. Стадницкий Г. В. Родионов А. И., Экология.- М.: Высшая школа, 1998.-272 с.: ил.

31. Технология выращивания картофеля в Хакасской автономной области:Рекомендации /РАСХН.Сиб.отд-ние,Хакас.СХОС.-Абакан,1990. 20с.

32. Филатов Л.С. Безопасность труда в сельскохозяйственном производстве.-М.:Росагропромиздат,1988.- 304 с.:ил.

33. Черников В.А., Чекерес А.И. Агроэкология.- М.:Колос,2001.- 536 с.:ил.

34. Черкасов В.Н. Об истории картофеля.- М.:Колос, 1953.- 242 с.

35. Ширко Т.С., Войтковская А.А. Картофель: от ростка до горшка. Подарок хозяину. - Мн.: Полымя, 1999.- 173 с.:ил.

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.ronl.ru/