Способ выращивания и хранения картофеля в зоне Среднего Урала

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам выращивания картофеля на фоне применения средств защиты растений.

Известен способ возделывания картофеля, включающий размещение картофеля в севообороте по предшественникам, лущение стерни, внесение органических и минеральных удобрений, весеннее боронование или культивацию, посадку в гребни, междурядные обработки и борьбу с сорняками, предуборочное удаление ботвы и уборку клубней для защиты картофеля от фитофтороза используют по ботве в начале иммуноцитофит или Агат-25 в смеси с планризом, затем экстрасол в смеси с интегралом Ж или триходермином. (См. Патент РФ №2286666. Опубл.10.110.2006 Бюл.№31.).

Известно большое количество рекомендуемых средств защиты картофеля от болезней широкого спектра действия, применение которых нужно обосновывать в зональных технологиях и способах. (См. А.В. Филиппов. Рейтинг фунгицидов, применяемых для защиты картофеля от фитофтороза. / Картофель и овощи. №8. 2010 г. с. 27-28.).

Недостатком указанных технологий является многократное использование различных химических средств защиты растений и борьбы с сорняками и болезнями вызывающих загрязнение окружающей среды и ухудшение потребительских качеств картофеля.

Задачей изобретения является разработка способа выращивания картофеля на тяжелых суглинистых почвах в зоне Среднего Урала, с минимальными затратами на защиту растений с практическим обоснованием типа и марки препарата, оптимальной дозы и способа внесения, позволяющего получать повышенные урожаи от рационального размещения растений и применения обоснованных средств защиты растений при повышении потребительских качеств картофеля за счет экологически безопасных технологий и средств борьбы с сорняками, болезнями и вредителями при сокращении развития фитофторы и минимуме затрат при повышении урожая.

Задача решается тем, что в зоне Среднего Урала при выращивании картофеля в гребнях с междурядьями 70 см. клубни высаживают через 35 см. при норме посадки 41000 на га, химическую обработку растений картофеля проводят фунгицидом путем мелкокапельного опрыскивания водным раствором 3-4 раза за сезон препаратом Ширлан в дозе 0,3 л/га., из расчета 100-200 л/га с обработкой сверху растений, под листьями и в междурядьях по нижнему ярусу, а междурядную обработку рядков проводят стрельчатыми лапами до появления всходов перед опрыскиванием и 2-3 окучивания в фазе бутонизации, при этом последнюю обработку проводят за 10 дней до уборки перед скашиванием и удалением ботвы до ее отмирания при этом последнюю обработку проводят за 10 дней до уборки перед скашиванием и удалением ботвы до ее отмирания, а уборку проводят картофелекопателем.

После проведения патентного поиска и литературного обзора был проведен многофакторный производственный опыт с использованием различных схем размещения и посадки картофеля с применением средств защиты растений разных классов для обоснования предложенного способа.

Урожайность и фракционный состав клубней при выращивании в опыте картофеля сорта Гала в зависимости от площади питания и применения фунгицидов представлена в Таблице 1.

Из таблицы 1 видно, что наибольшая урожайность из всех изученных вариантов получена при площади питания 2450 см² (70×35 см) с использованием фунгицида Ширлан 36,6 т/га, а самая низкая в варианте 2800 см² (70x40 см) с применением Инфинито 19,1 т/га.

При обработке Инфинитом с увеличением площади питания урожайность снижается с 34,0 до 19,1 т/га. При этом связь была отрицательная (r=-0,95). Снижение урожайности под влиянием фунгицида Инфинито можно объяснить его системным действием по сравнению с препаратом контактного действия - Ширланом.

Под влиянием фунгицидов изменился фракционный состав клубней картофеля Таблица 2.

При обработке растений картофеля фунгицидом Ширлан в урожае увеличилась доля крупных, средних клубней и составила 53,8-31,1% соответственно, что выше контрольного варианта, а кроме того установлена положительная тесная связь между площадью питания растений и выходом товарной продукции. Коэффициент корреляции в контроле составил 0,99 и при использовании Ширлана r=0,98. Аналогичные положительные тесные связи между площадью питания и крупной фракцией клубней установлены как в контрольном (r=0,98), так в опытном вариантах (r=0,96).

Взаимодействие двух факторов и влияние их на урожайность представлено в Таблице 3.

Из анализа данных Таблицы 3 следует, что преимущественное влияние на урожайность оказал фактор В (Ширлан). Изучаемые площади питания (фактор А) в первом и втором вариантах дали прибавку к контролю 0,3-0,9 т/га, а четвертый и пятый варианты уступили контролю на 2,1-4,3 т/га. На всех изучаемых площадях питания растений картофеля применение фунгицида Ширлан увеличило урожайность относительно контроля на 5,9-9,6 т/га. В лучшую сторону выделился вариант с площадью питания растений 2450 см².

Продуктивностью одного растения картофеля в зависимости от площади питания растений и применения фунгицидов показана в Таблице 4.

Наиболее высокая урожайность с 1 га (36,6 т/га) получена при продуктивности одного растения 893 г в варианте с площадью питания 2450 см² и с применением препарата Ширлан.

О качестве продукции можно судить по биохимическому и минеральному составу клубней.

Биохимический и минеральный составы клубней представлены в Таблице 5.

Анализ Таблицы 5 показывает, что содержание сухого вещества в варианте с обработкой Ширланом и схемой посадки 70×35 см было больше, чем в контроле и составило 19,17%. При расчете на гектар выход сухого вещества в контроле составил 4500 кг, а с применением Ширлана - 7016 кг/га или на 55% больше. Количество витамина С с 1 га в контроле составил 7114 кг, а в варианте с применением Ширлана - 10138 кг или на 42% больше. В клубнях контрольного варианта содержание нитратов составляло 45,4 мг/кг, а при применении Ширлана - 57,0 мг/кг.

О качестве продукции можно судить и по результатам дегустации, которая показала, что изучаемый сорт картофеля Гала обладает высокими вкусовыми качествами (Таблица 6).

Из пяти сортов лучшим оказался сорт Гала. Применение фунгицидов повлияло на вкус клубней. Это произошло, потому что применение фунгицидов изменило концентрацию клеточного сока, электропроводимость, массу клубня, содержание нитратов, температуру клубня и кислотность клубня. Поскольку указанные показатели изменялись под влиянием площади питания то и изменялся вкус клубней картофеля. Время варки клубней в зависимости от сорта было в пределах 14-30 минут.

Таким образом, из проведенных исследований видно что, по вкусовой оценке, клубней сорта Гала оценен 5 баллами. На 0,5 баллов уступил ему вариант с применением фунгицида Ширлан.

Масса выращенных клубней картофеля в контрольном варианте была прямо пропорциональна площади питания, т.е. с увеличением площади питания она возрастала. Применение фунгицидов сохранило эту закономерность (r=0,79).

Представляют интерес данные, полученные в ходе измерения температуры клубней при помощи лазерного термометра. Отмечено увеличение температуры клубня на 0,1-1,7°С в контрольном варианте с возрастанием площади питания на 350 см². Температура клубней наиболее высокой была в варианте с обработкой препаратом Инфинито и составила 26,2°С, в то время как при использовании Ширлана она была 25,5°С, т.е. близка к контролю 25,9°С.

Повышенная температура клубней при использовании Инфинито объясняется, видимо, тем, что Инфинито является системным фунгицидом, а Ширлан - контактным.

Определение нитратов экспресс-методом в клубнях позволило установить тенденцию снижения нитратов с увеличением площади питания в контрольном варианте. Применение фунгицидов способствовало снижению нитратов в клубнях картофеля. Так, применение Инфинито привело к снижению содержания нитратов до 17 мг/кг по сравнению с контролем (331 мг/кг) или в 19,4 раза.

Установлена обратная корреляционная зависимость между рН и площадью питания. В контрольном варианте (r=-0,74) показатель рН выше, чем при использовании фунгицидов (при применении Ширлана r=-0,18, при использовании Инфинито r=-0,79). Применение фунгицидов снижает рН в клубнях, что влияет на качества урожая.

Из анализа данных Таблицы 8 отмечено, что с применением фунгицида Ширлан физиологические, агрофизические и агрохимические показатели клубней выше, чем в контрольном варианте кроме температуры. Температура клубня была на 2°С выше по сравнению с контролем, а концентрация клеточного сока клубней в контроле на 2% больше, чем в варианте с применением Ширлана.

Из анализа данных Таблицы 9 следует, что фунгицид Ширлан оказал положительное влияние на биометрические показатели растений картофеля. Так, высота растений (49 дней после посадки) была 65,0 см в варианте с Ширланом, что на 7 см больше, чем в контроле. Число стеблей (6 шт. ), листьев (52 шт. ), диаметр стебля (0,75 см) были также выше в варианте с применением Ширлана. Температура стебля в контроле составила 18°С, а в варианте с Ширланом - 17,7°С.Температура листьев в контроле и в варианте с Ширланом была 17°С. В контроле электропроводимость клубней была в пределах 14,39 мСм, что на 2,75 выше по сравнению с применением Ширлана. Концентрация клеточного сока в варианте с Ширланом была в пределах 5,0%, а в контроле - 4,9%. Наибольшее содержание нитратов отмечено в варианте с применением Ширлана - 472 мг/кг, а наивысшая кислотность клубней была 6,70 в контроле.

Распространение фитофтороза снизилось с 35,0% в контрольном варианте до 6,0% при применении Ширлана и до 7,0% при использовании Инфинито. Степень поражения фитофтороза снизилось с 26,2% в контроле до 3,5% при применении Ширлана и до 4,3% при использовании Инфинито.

Процент поражения альтернариоза снизился с 12,0% в контрольном варианте до 4,2% при применении Ширлана и до 6,2% при использовании Инфинита.

Экономические показатели результатов исследований представлены в Таблице 10.

Из анализа данных Таблицы 10 следует, что в контрольном варианте самый дешевый картофель с себестоимостью 6336 руб./т получен в варианте с площадью питания 2800 см² (70×40 см). Это произошло за счет низкого расхода средств на семенной материал - на 3,38% меньше, чем в контроле при самой низкой урожайности 22,7 т/га. Самая высокая прибыль 143280 руб./га была получена в варианте при площади питания 2100 см² (70×30 см) - что на 15% выше, чем в варианте с самой низкой себестоимостью. Таким образом, из этих вариантов предпочтение следует отдать варианту с большей урожайностью и наивысшей прибылью при высокой рентабельности 81,7%, где будет получено на 1 руб. затрат 0,82 руб. прибыли.

При использовании препарата Инфинита результат получен менее эффективный. Самый высокий урожай был в варианте с площадью питания 1400 см² (70×20 см) - 34,0 т/га. Самая низкая себестоимость - 6606 руб./т - от применения Инфинита получена при площади питания 2450 см² (70×35 см), а от применения Ширлана - 4446 руб./т. Высокая прибыль - 169018 руб./га - получена в варианте 1750 см² (70×25 см) с применением Инфинито, а с Ширланом - 269172 руб./га. Максимальная рентабельность с применением Инфинита получена в варианте 2450 см² (70×35 см) и составила 78,6%, а с Ширланом - 165,4%.

Приведенные данные по применению фунгицида Инфинита показывают, что по рентабельности лучшим оказался вариант с площадью питания 2450 см² (70×35 см), где на каждый рубль затрат получено 0,78 руб. прибыли.

Если сравнить эффективность примененных препаратов, то можно отметить, что при использовании фунгицида Ширлан на каждый рубль затрат получено 1,65 руб. прибыли, или в 2,11 раза выше, чем при использовании Инфинито.

Таким образом, сравнивая полученные данные, по экономической оценке, видно преимущество использования в качестве элемента технологии - фунгицида Ширлан в сочетании с площадью питания растений 2450 см² (70×35 см).

Полученные данные по оптимизации площади питания и применения фунгицидов включены в технологию, экономические показатели которой приведены в Таблице 11, в сравнении с существующей технологией.

Основной оценкой эффективности технологий является урожайность, которая в разработанной технологии на 35% выше, чем в существующей, при этом товарность продукции на 8% выше. В клубнях снизился показатель рН с 8,95 до 7,96, повысилось содержание сухого вещества на 3%, концентрация клеточного сока на 1%, витамина С на 2% и на 12 мг/кг повысилось содержание нитратов.

Из приведенных данных по характеристике клубней, выращенных по существующей технологии и по разработанной технологии, установлены большие различия в увеличении выхода продукции, улучшении качества клубней.

При этом отмечено увеличение продолжительности «жизни» ботвы на 13 суток. Степень поражения растений картофеля фитофторозом уменьшилась в 8 раз.

Таким образом проведенные комплексные исследования показали, что разработанные элементы технологии положительно влияют на изменение показателей выращиваемых растений картофеля, улучшают качество урожая повышают экономическую эффективность.

Новизной способа является по сравнению с зональным способом -обоснованное увеличение площади питания растений с 2100 до 2450 см² при посадке через 35 см., а не 30 см. как в контроле при одновременном использовании системного фунгицида Ширлан.

Неочевидным эффектом предложенного способа является повышение урожайности и рентабельности при общем снижении заболевания фитофторой, что позволяет рекомендовать предложенный способ для внедрения в производство для фермерских хозяйств и в промышленных масштабах.