Фотосинтетический потенциал

 

Колебание урожаев клубней  достигает 98 – 735 ц с 1 га. Расчеты  показывают, а передовая практика подтверждает, что в зоне достаточного увлажнения и прилегающих к ней областях возможны максимальные урожаи картофеля 750 – 880 ц с 1 га. Это тот уровень, к достижению которого необходимо стремиться в каждом хозяйстве, но при условии оптимизации не только лимитирующих урожай факторов, но и факторов, которые до определенного уровня не ограничивают продуктивность посевов. Например, концентрация углекислоты в воздухе в настоящее время не оказывает отрицательного воздействия на посевы. При накоплении в общем урожае до 100 ц абсолютно сухой биомассы или 250 ц клубней с1 га растения картофеля в процессе фотосинтеза за период вегетации усваивают около 20 т углекислого газа, что соответствует содержанию 4200 кг углерода в слое воздуха высотой 4 км над 1 га посева. Наиболее богат углекислотой припочвенный слой воздуха, где ее концентрация достигает 0,3 – 0,5% при количестве СО2 в атмосфере 0,03% по объему. Однако в период вегетации внутри посевов содержание углекислоты снижается до критического для растений уровня и посевы испытывают острый недостаток СО2. при повышении обеспеченности растений углекислотой возрастает интенсивность фотосинтеза. В результате продуктивность картофеля возрастает в 1,4 – 2 раза. Под урожай около 500 ц с 1 га и более необходимо вносить большое количество органической массы, способной обеспечить углеродное питание растений в период интенсивного их роста.

Картофель требователен к влажности почвы. Оптимальная  влажность почвы в слое 0 – 100 см 65 – 70% НВ с колебаниями по фазам  развития растений. В начале и конце  вегетации растениями требуется  меньше влаги. В межфазный период бутонизация – цветение потребность во влаге резко возрастает, так как растения имеют максимальную площадь листьев. Отсутствие влаги в этот период приводит к снижению урожая на 50 – 60%.

Особенно важно оптимальное  содержание влаги в межфазный период начало цветения – конец вегетации. Он совпадает с интенсивным накоплением массы клубней. При этом влажность почвы должна поддерживаться на уровне 75 – 85% НВ. На неорошаемых массивах урожай картофеля, как правило, определяется осадками июня и июля для раннеспелых сортов, осадками июля, августа и первой половины сентября – для среднеспелых и среднепоздних сортов.

Переувлажнение дерново-подзолистых  суглинистых и супесчаных почв, наблюдающееся  при содержании в пахотном слое 65 – 70 мм продуктивной влаги, приводит к полному прекращению клубнеобразованию, удушению клубней и их загниванию от недостатка кислорода воздуха. Поэтому гарантированное производство картофеля в районах достаточного увлажнения возможно только на мелиорированных почвах, снабженных осушительной сетью. Сырая осень затягивает сроки созревания картофеля. Клубни имеют нежную, легко повреждающуюся кожуру. При хранении таких клубней значительная часть идет в отход. При теплой сухой осени на клубнях формируется толстая кожура, которая предохраняет их от механических повреждений во время уборки. Эти клубни отличаются хорошей лежкостью.

Суммарное водопотребление (Ео) картофеля зависит от сорта, зоны возделывания и климатических  условий периода вегетации. Для  орошаемых земель оно складывается из запасов влаги в слое 0 – 100 см перед посадкой картофеля, количества выпавших осадков и оросительной нормы. На неорошаемых землях Ео формируется из первых двух статей водного баланса без поливной воды. Например, на дерново-подзолистых суглинистых почвах центральных районов Нечерноземной зоны к моменту посадки картофеля (10 мая) в слое 0 – 100 см содержится 180 мм продуктивной влаги (W). За период с 10 мая по 10 сентября здесь выпадает 250 мм осадков (Ос). Суммарное водопотребление составляет

                          Ео = 180 + 250 = 430 мм, или 4300 м³/га.

В зависимости от уровня урожая расход воды на формирование 1 ц  клубней (Кт) будет значительно колебаться. Урожаю 100 ц клубней с 1 га соответствует  Кт – 430; 150 ц – 287, 200 ц – 215, 250 – 172, 300 ц – 143, 350 ц – 123, 400 ц – 107.

Картофель хорошо удается  на окультуренных почвах при внесении высоких (не менее 100 т/га) доз навоза и создании мощного пахотного  горизонта, если объемная масса почв составляет 1 – 1,2 г/см³.

В опытах А.Г. Лорха высокие урожаи картофеля были получены на хорошо окультуренных почвах при водном режиме, указанном в таблице 115.

 

Таблица 115

 

Урожай картофеля при  различной влагообеспеченности

 

Почва	Урожай клубней, ц с 1 га	Осадки	Оросительная норма	Всего продуктивной влаги	На 1 ц клубней затрачено  воды, ц
		мм
Суглинистая	784	165	404	569	72,6
	594	306	141	447	75,2
Супесчаная	454	217	127	344	75,6

 

 Программированное выращивание картофеля требует точного учета погодных условий зоны и вегетативного периода. Рост клубней среднеспелых сортов начинается в фазу бутонизации растений. В первую пятилетку после начала бутонизации он идет медленно, затем постепенно усиливается, и с четвертой пятидневки начинается период интенсивного клубнеобразования , который заканчивается после массового отмирания ботвы. Получение заданных урожаев зависит от продолжительности клубнеобразования. Картофель сажают сразу после устойчивого перехода температуры почвы 7ْ С, благоприятного для прорастания клубней. Выбор оптимального срока посадки клубней очень важен в связи с тем, что на большей территорией страны клубнеобразование прекращается из-за преждевременного отмирания ботвы, вызванного ранними заморозками или поражением фитофторозом, в результате срок уборки картофеля оказывается вынужденным.

В основной зоне возделывания картофеля при посадке его в оптимальные сроки продолжительность периода интенсивного клубнеобразования составляет в среднем 10 пятидневок, в благоприятные годы-12-13. На севере и юге страны этот период сокращается до 6-8 пятидневок. При запаздывании со сроками посадки резко снижается продуктивность посевов. Е. А Цубербиллер недобор урожая от запоздания со сроками посадки предлагает определять как произведение числа потерянных пятидневок на средний прирост клубней за пятидневку (n пятидневок · ∆y). Если за одну пятидневку прирост клубней составляет в среднем 2,5 т/га, запоздание со сроком посадки сокращается период интенсивного клубнеобразования на одну пятидневку, то недобор урожая при опоздании с посадкой на одну пятидневку составит 2,5, на две – 5 т/га.

Уровень агротехнического фона, густота стояния растений при  уборке, а также учет агрометеорологических  условий положены в основу расчета  величины возможного урожая картофеля  по формуле:

                                  Ут = y + (n·Ф·Ч·м),                 (80)

Где Ут – возможный  урожай клубней, т\га;  y – масса клубней, накопившаяся к началу периода интенсивного клубнеобразования (обычно она равна 2 т/га); n – число пятидневок периода интенсивного клубнеобразования; Ф – комплексная характеристика уровня агрофона, выражающая уровень обеспеченности растений элементами минерального питания, рыхлости почвы, агрохимические показатели почвы и др.; Ч – густота растений, здесь принято отношение фактической густоты к оптимальной, рассчитанной на заданный урожай; m – показатель благоприятности агрометеорологических условий, определяемый различными сочетаниями температуры почвы, запасами продуктивной влаги в ней и др.

 

При среднем уровне агрофона, то есть при внесении 20 – 25 т навоза на 1 га и минеральных удобрений в средних дозах, ф = 3; при высоком агрофоне (30 – 40т навоза на 1 га и необходимые дозы минеральных удобрений) Ф = 4; при очень высоком агрофоне Ф = 5.

Например, при n = 10 пятидневок, высоком уровне агрофона (Ф = 4), оптимальной густоте растений (Ч = 1) и средней оценке метеоусловий (m = 0,8) возможный урожай клубней картофеля, рассчитанный по формуле (80), составит 34 т/га.

В период вегетации необходим контроль за накоплением биомассы, которая  представляет собой сумму суточных приростов (М) сухой массы на 1 га посева в течение n дней вегетации:

                                       Убиол = М1 + М2 + … + Мn.                          (81)

Если на 1 га посевов картофеля  в первый день накопилось 15 кг (М1), во второй – 20 (М2), в третий – 25 (М3), в четвертый – 45 кг (М4) биомассы, то сумма этих приростов за четыре дня составит 105 кг/га. В среднем посевы картофеля за каждый день накапливают 90 кг сухой биомассы на 1 га, а за весь период вегетации (110 дней).

                           Убиол = 90 · 110 = 9900 кг, или 99 ц на 1 га.

Этому урожаю биомассы соответствуют 248 ц клубней картофеля на 1 га.