Режим орошения безвирусного семенного картофеля в условиях защищенного грунта Гиссарской долины

Актуальность темы

Производство картофеля в Таджикистане сейчас не позволяет удовлетворить потребности населения согласно медицинским нормам, рекомендуемым органами здравоохранения. Поэтому решение этой проблемы одновременно с решением вопроса самообеспечения картофелеводства республики качественным, свободным от болезней семенным материалом — весьма актуальная задача.

В решении задач этой проблемы, наряду с внедрением высокоурожайных сортов, совершенствованием технологии возделывания, приемов и способов защиты картофеля от вредителей и болезней, немалая роль принадлежит производству высококачественного здорового семенного материала. Однако технология выращивания семенного картофеля, тем более безвирусного, существенно отличается от технологии производства продовольственного картофеля, требующих соответствующих научных разработок. Поэтому перед нами была посталена задача: разработать оптимальный и наиболее экономичный режим орошения безвирусного семенного картофеля в условиях защищенного грунта для одного из районов картофелеводства Республики Таджикистан — Гиссарокой долины.

Цель и задачи исследований. Основной целью наших исследований является разработка оптимального режима орошения семенного безвирусного картофеля в условиях защищенного грунта, обеспечивающего получение высокого урожая семенного картофеля в количественном и качественном выражении с минимальными затратами оросительной воды, труда и средств. Для решения поставленной цели были решены следующие задачи:

— экспериментально установить оптимальный режим орошения и.

— 5 предполивную влажность почвы для семенного безвирусного картофеля;

— выяснить число поливов и установить размеры поливных и оросительных норм;

— изучить влияние различных режимов орошения на рост и развитие, урожайность и качество семенного картофеля;

— определить расходы воды и увязать их с метеопараметрами в условиях защищенного грунта;

— выявить экономико-семеноводческий целесообразный вариант орошения семенного картофеля.

Защищаемые положения диссертации. Оптимальный режим орошения безвирусного семенного картофеля в пленочной теплице и его диагностика, обеспечивающие получение высокого урожая семенного картофеля в количественном и качественном выражении с минимальными затратами оросительной воды, труда и средств в условиях Гиссарской долины.. .

Научная новизна результатов исследований. Впервые в условиях Гиссарской долины в пленочной теплице изучены различные режимы орошения безвирусного семенного картофеля, обеспечивающие оптимальное увлажнение почвосмеси и получение качественного посадочного материала при экономии оросительной воды. Установлено, что наилучшим для заданных целей является режим орошения, осуществляемый по схеме: 70 $ от НВ и подачей воды с I-суточным интервалом в количестве, равном суммарному испарению за данный промежуток времени. Эта схема орошения обеспечивает получение 315 ц/ га клубней, из которых около 40 $ клубни размером 40−80 г.

Практическая ценность работы, заключается в том, что. для сорта Невский доказано получение безвирусного семенного картофеля, от.

— 6 личаодегооя высокими качествами при экономном расходовании оросительной воды. С применением разработанных ихем орошения в биоцентре ТАУ полечено 42 т безвирусного оемннного картофеля элитного качества, которые переданы потребителям-хозяйствам для дальнейшего размножения.

Апробация работы. Ход экспериментов ежегодно проверялся апро-бационной комиссией аграрного университета и оценивался на «хорошо». Основные положения диссертации докладывались и обсу вдались на:

— научных конференциях Таджикского аграрного университета в I992−1995 гг.;

— объединенном расширенном заседаниях кафедр сельскохозяйственной мелиорации и земледелия Таджикского аграрного университета.

Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 2 статьи.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 151 с тр. машинописного текста* иллюстрирована 34 рисунками и содержит 38 таблиц. Диссертация состоит из общей характеристики работы, 9 глав, выводов и предложений. Использованная литература включает 230 наименований, в том числе 8 иностранных из дальнего зарубежья.

— 7.

I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ I.I. Сущность метода получения безвируоного семенного картофеля.

Одним из главных направлений современной биотехнологии являет оя метод верхушечной меристемы и дальнейшее микроклональ-ное размножение. растений на безвирусной основе.

Широкое применение метода верхушечной меристемы для оздоровления вегетативно размножаемых культур от вирусных болезней началось после работ G. Morei, c. Martin, которые использовали его для оздоровления георгин от заболевания, вызываемого вирусом мозаики (G.Morei, с. Martin, 1948, 1951,-1955). Этими же авторами в 1955 т. получены растения картофеля, свободные от вирусов, из зоны верхушечной меристемы размером 100−200 мк.

В СССР впервые работы по оздоровлению картофеля от вирусных болезней этим методом начали в 1963 г. (О.С.Капица, Э. И. Андреева, 1965).

Рассматриваемый метод основан на получении растений из клеток точки роста (т.е. меристемы), они свободны от вирусов и бактерий. При этом, растения, свободные от вирусной инфекции, размножают черенкованием in vitro в пробирочной культуре, затем их высаживают в зимние и летние пленочные теплицы с хорошо увлажненным почвогрунтом (грунт состоит из смеси торфа, суглинка и песка в соотношении 3:1:1), и их выращивают в стеллажах, освещаемых люминесцентнцми лампами при температуре воздуха 18−20°С и относительной влажности 70 $, освещенности 6−7 тыс. люкс при 16-чаоовом фотопериода.

В теплице из меристемных (пробирочных) растений получают мини-клубни, дальнейшее размножение их дает супер-супер элиту (ССЭ) высаживая ССЭ, получают суперэлиту (СЭ), затем и элитный посадочный материал (ЭПМ). Элитный посадочный материал передается семеноводческим хозяйствам (колхозам, совхозам) и тем хозяйствам, которые являются производителями посадочного материала. Эти хозяйства, выращивая элитный материал на больших площадях, получают семенной материал первой и второй репродукции. Последние передаются (реализуются) хозяйствам, которые являются производителями товарного картофеля.

При таком методе получения посадочного материала сохраняется урожай от потерь, вследствие действия вирусов и бактерий на 2030 $, микроклональное размножение обеспечивает ускорение селекционных процессов на 3−4 года в сравнении с традиционным методом (10−12 мт), наблюдается высокий коэффициент размножения, что обеспечивает снижение трудовых и материально-денежных затрат.

Сообщают (В.В.Ершова, 1975, 1975а), что урожай растений, полученный методом верхушечной меристемы, превышает урожай элиты от визуальных отборов по сорту «Смена» на 100,2 $, сорту «Сотка» — на 55,2 $, а содержание крахмала соответственно выше на 2,1 и 2,9 $. Растения, полученные этим методом, отличаются большей мощностью развития, более высоким уровнем ассимиляцииповышенной интенсивностью фотосинтеза. Метод культуры верхушечной меристемы прочно вошел в практику получения исходного здорового мате риала для выращивания элиты на безвирусной основе в научно-иссле довательским институте картофельного хозяйства (Р (ЖР), где разработана и широко применяется система. оздоровления, сортов картофеля (Д.Н.Трофимец, В. В*Анисимов, Б. ПЛитун, 1978).

Метод апикальной (верхушечной) меристемы с успехом применяется для оздоровления от вирусов картофеля. Предпосылкой к разра.

— 9 ботке метода верхушечной меристемы явились работы, показавшие возможность культивирования растительных тканей на искусственных Питательных средах (L.Bergmaim, I959).

Меристематическая зона корней (зона делящихся клеток) растений томатов, зараженных болезнями, часто не содержит вирусов (R. A. Thompson, 1971).

Во многих странах с развитым картофелеводством получение клонов, свободных от вирусов, осуществляется путем выращивания растений из верхушечной меристемы. Таким путем в НИИКХ (РСФСР) оздоровлено около 40 районированных сортов и перспективных гиб-рвдов картофеля (Трофимец, 1974).

Л.Т.Харченко (19.71) из верхушечных меристем клубней разных сортов размером 150−200 мк получил 85−100 $ растений, которые оставались зараженными вирусами s и М. Большинство растений, свободных от X, не содержали вируса s. При вычленении 525 меристем сорта Приекульский ранний получили 79 растений, не содержавших вирусов, А и X, 8 — были свободны от X, однако все растения оставались зараженными вирусами s и М (И.П.Жук, Н.И.Горба-ренко, 1971).

Размер зоны верхушечной меристемы, свободной от вирусов, различен у растений разных видов и сортов (от ОД до 0,5 мм). Минимальный размер апикального участка меристемы, из которого можно вырастить целое растение картофеля, составляет 0,1 мм (Бутенко, X97I),.

Получение исходного здорового материала — первый этап работы. Безвирусные растения, выращенные из верхушечных меристем, не приобретают устойчивости к вирусампоэтому дальнейшее их размножение в системе семеноводства картофеля требует применения все.

— 10 возможных мер до предотвращению повторного заражения вирусами (изоляция от источников инфекции, борьба с переносчиками и браковка заразившихся клонов, прочистка и др.) (Адамов, Трофймец, Зыкин и др., 1974).

На Украине оздоровлены сорта Вармас, Столовый~19, Смочный, Немешаевский юбилейный, Приекульский ранний (Остапенко, 1975), Верховина юбелз, Искра (Рыбалко, 1975).

В Эстонии оздоровлен сорт Йыгева каллане (Розенберг, 1975). В настоящее время оздоровлены сортаКоЪМеп (Агаева, 1969), Ранний желтый и Лаивдатта (Миглове, 1971). В институте картофельного хозяйства применение системы оздоровления позволило освободить от вирусов свыше-50 сортов и перспективных гибридов картофеля (Трофймец и др., 1974, 1975).

Н.В.Агаева (1986) из 120 меристем получила 42 растения, которые в течение 6−9 месяцев достигли.2−3 см, из них 15 были высажены в почву и только 3 оказались свободными от вирусов.

Сообщается о. медленной реген ерации растений из прижившихся меристем (в течнние 3−6 месяцев), при этом они не всегда укоренялись, хотя и образовывали стебель (Горбаренко, Жук, 1971).

Применя емые методики позволяют получать 20−30 $ укоренившихся растений от числа. высаженных на питательную среду меристем в течение 2−3 месяцев. Выход здоровых растений составляет 20−80 $ в зависимости от сорта и размера вычленяемых меристем (100−300 мк) (Трофймец, 1974; Трофймец, Винклер и др., 1972; Трофймец, Князев 1975).

Метод верхушечной меристемы позволяет получить оздоровленный посадочный материал картофеля и повысить на 25−30 $ по сравнению с обычным методом. Поэтому в нашем опыте наш использованы клуб.

— II ни семенного картофеля, полученные методом верхушечной меристемы.

1.2. Режим орошения.

Известно, что все жизненные процессы, происходящие в растении, могут нормально протекать только при достаточном насыщении его клеток водой (Сабинин, 1955; Петинов, Коршунова, 1957; Петинов, 1958; Максимов, 1958; Гусев, 1959 и др.). Поэтому влага в почве, наряду с питательными веществами и воздухом — один из жизненно важных факторов, обеспечивающих нормальный рост и развитие растений.

А.А.Роде (1963) отмечает, что почвенная влага является основным источником воды для растений, и она оказывает большое влияние на урожай. Вода является главной составной частью протоплазмы, при её участии осуществляется фотосинтез и другие биологические реакции. Н. С. Петинов (1962, 1968) считает, что условия водоснабжения оказывают большое влияние на поступление и усвоение элементов питания.

Картофель потребляет много воды, а потребность его в воде определяется природой его химического строения (около 75−80 $ массы картофеля составляет вода), образованием сравнительно большой надземной массы (Новиков, 1937).

Исследования научно-исследовательского института картофельного хозяйства, проведенные в I966−1967 гг., показали, что для получения. одного килограмма клубней.картофеля. сорта ЛОрх под Москвой на суглинистой почве требуется от 81 до 104 литров воды (Кирюхин, 1970). Согласно Н. Н. Балашеву (1963), в южных районах, где растения ве г е тиру ют при высокой температуре и низкой влажности воздуха, картофель расходует огромное количество воды — от.

— 12 о.

7,8 до 8,4 тыс. м°/га или почти столько, сколько влаголюбивая капуста.

Расход воды в граммах на образование одного грамма сухого вещества, то есть транспирационный коэффициент картофеля, зависит от биологических особенностей сорта и условий их произрастания. Так, Ф. А. Новиков (1937) указывает, что транспирационный коэффициент картофеля колеблется от 242 до 265, по Т. И. Ежову (I960). не превышает 400, по Бригсу и Шанцу он составляет 554−717 (Ки-рюхина, 1970), а С. Д. Лысогоров, В. А. Ушкаренко (1981) отмечают, что эта величина для картофеля составляет-600−700.

Следует отметить, что избыток воды в почве, как и недостаток её, отрицательно влияет на урожай картофеля, так как в клубнях снижается содержание сухого вещества, крахмала и усиливается поражаемость растений грибковыми заболеваниями (F.S.Harris, d.w.

Pittman, 1923). В связи с этим соблюдение оптимальных условий водоснабжения растений является важнейшим условием получения высоких качественных урожаев клубней картофеля и экономного расходования оросительной воды. Это достигается разработкой и соблюдением научно обоснованных. режимов орошения. .Под режимом орошения или поливным режимом понимают правильное установление-и распределение в вегетационный период количества оросительноой воды (число, сроки и нормы полива), обеспечивающего оптимальный для. данной культуры водный режим корне обитаемого олоя. почвы при данных природных и агротехнических условиях (Колпаков, Сухарев, 1981). Поэтому одним из важнейших элементов поливного режима является проведение поливов картофеля в оптимальные сроки.

Для установления сроков полива предложен ряд методов. Одним из них является проведение поливов по морфологическим признакам.

— 13 растений: при недостатке влаги темнеет окраска ботва и в жаркие часы дня подвядают листья (Замотаев и др., 1986). Однако, B.C. Шардаков (1957) считает, что установление сроков полива по внешним признакам приводит к запаздыванию о ними, так как эти признаки хорошо проявляются в том случае, когда растения уже определенное время испытывали недостаток влаги.

Такой же точки зрения придерживается и Н. С. Петинов (1874), который считает, что метод диагностики сроков поливов по морфологическим признакам растений не учитывает то обстоятельство, что резкое изменение внешних условий — повышение тешературы, снижение относительной влажности воздуха, суховеи — могут сказаться на завадании листьев даже при достаточном количестве почвенной влаги.

Другим методом является распределение поливов по фазам развития растений, основанным на неодинаковой потребности картофеля во влаге в разные периоды роста, то есть по заранее намеченной схеме в периоды всходы — бутонизация, бутонизация — конец цветения, конец цветения — увядание ботвы. Однако имеется много научно обоснованных данных, позволяющих утверждать, что нальзя диктовать схемы поливов заранее, календарно. Сроки поливов зависят не только от периода развития, но и от метеорологических и почве нно-гид роге о логических условий. .

Третьим методом является назначение сроков полива по концентрации клеточного сока (ККС) с помощью полевого рефрактометра (Замотаев и др., 1986). Дело в том, что при повышении влажности почвы ККС растения снижается, а при наличии дефицита влаги — возрастает. .Наличие корреляции мевд ККС растений и влажностью почвы позволило более правильно решать вопросы определения сроков полива. картофеля. При ККС у листьев первой цветочной кисти в пределах.

— 14.

6−9 $.растения чувствуют себя хорошо и имеют светло-зеленую окраску. Влажность почвы, соответствующая такой ККС, составляет 70−80 $ от НВ. При увеличении .ККС от 10 до 12 $ растения картофеля испытывают недостаток во влаге, листья нижнего яруса начинают увядатьпри ККС ниже 6 $ рост и развитие картофеля ослабевают из-за переувлажнения и недостаточной аэрации почвы. При этом следует отметить, что рефрактометрический метод для определения ККС прост и может быть широко использован в любых условиях (Кирюхян, 1970).

Другим методом диагностики сроков полива картофеля являет-. ся расчетный метод, основанный на биоклиматической оцннке имеющихся в почве и необходимых для растений влагозапасов в данный период. При установлении сроков полива, биоклиматическим методом по А. М. Алпатьеву (1954) и С. М. Алпатьеву (1967) вначале подсчитывают ежедневный расход влаги путем умножения дефицита влажности на соответствующий коэффициент биологической кривой. Затем от общего запаса влаги на начало условного периода вычитают расчитанные расходы и добавляют сумму выпавших эффективных осадков. Когда запас влаги уменьшается до заданного порога предпо-лявной влажности, назначают очередной полив. .

— Близок в принципе к данному глет оду и. метод определения сроков (и норм) поливов по биофизическим коэффициентам (расход воды на 1°С) я. среднесуточным темп ературам, предложенный Г. К. Льговым (1967). Одним из видов биофизического метода является метод назначения поливов по. среднесуточной температуре и относительной влажности воздуха, разработанный Д. А. Штойко (1968).. С. И. Харченко (1968) разработал для этих целей тепло-водно-балансовый метод.

— 15.

Некоторые исследователи (Кушнареико, Курчатова, 1974) предлагают определять сроки поливов по величине электрического сопротивления тканей листьев и стеблей. Ими установлена обратная зависимость между электросопротивлением тканей листьев, их обводненностью и влажностью почвы с одной стороны, и прямая — между электросопротивлением, водным дефицитом и величиной сосущей силы клеточного сока — другой.

В США разработаны методы назначения поливов по сосущей силе корней (banter et. ai, 1973), дистанционному измерению. температуры растений и почвы (Biad, Rosenberg, 1978), программе ЭВМ (Gill, 1982) и другие, .

Однако, к настоящему времени, наиболее разработанным: и точным. методом является назначение сроков полива по состоянию влажности почвы, получившим широкое распространение по изучению поливного режима (Петинов, 1976, 1978; Льгов, 1977). Влажность почвы, обычно, определяют сушкой-образцов в термостате при температуре Ю5°С в течение 6 часовв настоящее время разработаны ускоренные способы определения с помощью влагомеров различных конструкций.

При поливах по влажности почвы верхним пределом увлажнения почвы при глубоком залегании грунтовых вод является наименьшая влагоемкость (НВ), то есть максимальное количество подвешенной влаги, которое создается в почвогрунте после полива или обильных осадков.

Наряду с верхним пределом увлажнения почвы С. Н. Рыжов (1948) предлагает различать также нижний предел оптимальной влажности почвы, перед поливами. Установление этой величины, является ответственным в программе орошения, поскольку от правильного его.

— 16 определения существенно зависит урожайность возделываемых культур.

Б литературе относительно условия предполивной влажности почвы, при которой следует поливать картофель, нет единого мнения.

По данным А. М. Аяпатьева (1954), предполивная влажность почвы при орошении картофеля в южных засушливых районах должна поддерживаться на уровне 80 $, а в условиях Пушкинской базы ВИРне ниже 65 $ от НВ. По его материалам, уменьшение влажности супесчаных почв Приаралья до 50 $ полевой влагоемкости не приводит к снижению урожая картофеля вследствие высокой доступности почвенной влаги на легких почвах.

По материалам Д. В. Ярамзина, С. Д. Лысогорова и А. Г. Болона (1972) уровень предполивной влажности почвы при возделывании картофеля на легких почвах должен быть на 5−10 $ меньше, чем на средних суглинках.

По-Г.А.Гарюгину (1979), граница допустимого снижения влажности почвы в предполивной период для картофеля дифференцируется по периодам развития таким образом: всходы и бутонизация — 7570, цветение — 85−80, после цветения — 80−75 $ от НВ.

В.Ф.Ильин (1970) отмечает, что поддержание предполивной влажности почвы на уровне 70−75 $ от НВ в периоды бутонизация, цветение обеспечивает получение наибольших урожаев клубней весенних посадок картофеля. Для летних же посадок картофеля поддерживать такую влажность надо с периода появления всходов. Расчетный слой почвы, где развивается основная масса корней картофеля, составляет 60т70 см.

По А. С. Воловику и С. А. Гусеву (1975), предел, до которого можно понижать влажность почвы перед поливами без особого ущерба.

— 17 для картофеля, 60−70 $ от БВ. Активный, корнеобитаемый слой почвы для картофеля в начале вегетации 0,2−0,25, а в середине вегетации — 0,4−0,5 м.

Четырехлетние (1975;1979 гг.) полевые опыты, проведенные Д. Т. Абдукаримовым и Т. Э. Астанокуловым (1981) в семеноводческом совхозе. «Ленинабад» Самаркандской области Узбекистана, показали, что на. суглинистых серо земно-луговых почвах при летней посадке картофеля, сорта Су лев при поддержании предполивной влажности почвы в период от всходов до бутонизации на уровне 65, бутонизации — цветения — 75, цветения — пожелтения ботвы — 75 $ от НВ (схема полива I-I-5, оросительная норма 4723 м^/га) обеспечили получение 209 ц/га клубней картофеля, а при 75−85−85 $ от НВ (схема полива 2−2-7, оросительная норма 6645 м3/га) урожай возрос до 297 ц/га. На этом основании авторы пришли к выводу, что на фоне. оптимального питания картофель оптимально следует поливать .по влажности.75−85−85 $ от НВ.

Б.А.Писарев, Л. Н. Трофймец (1982) сообщают, что если наивысшие приросты ботвы картофеля наблюдаются при запасах влаги в пахотном слое в пределах 75−85 $ от НВ, то в период цветения и клубнеоб-разования нижней границей оптимальной влажности почвы в Нечерноземнойзоне является 65−70 $ от НВ. При более высокой влажности, и при низкой. температуре в период образования клубней содержание крахмала в них снижается на 2−8 $. Результаты трехлетних (I98Q-I983 гг.). полевых опытов, проведенных на темнокаштановых среднесуглинистых почвах совхоза «Уральский» Приуральского района Уральской области (Браун, 1986), показали, что сочетание поливов, проведенных по предполивной влажности почвы 65−75−65 $ от НВ с дозами, удобрений — азота — 60, фосфора — 120 и калия — 60 кг/га (действующее вещество) форми.

— 18 руется от 288,6 до 389,9 ц/га.клубней, тогда как при сочетании поливов по влажности почвы 75−85−75 $ от НБ с дозами удобренийазота — 90, фосфора — 120, калия — 60 кг/га урожай клубней повышается и колеблется в пределах от 344,3 до 392,8 ц/га.

По данным Д. Т. Абдукаримова, Т. Э. Астанокулова (1986), основанным на результатах четырехлетних <1982;1985 гг.). полевых опытах, проведенных на лугово-сероземных почвах семеноводческого совхоза «Богизаган» Самаркандского района Самаркандской области Узбекистана при поддержании предполивной влажности почвы на уровне 75−85−75 $ от НВ (схема полива I-I-6) формируется наибольший урожай — от 215 до 237 ц/га клубней, из которых 70−72 $ семенных клубней.

А.И.Замотаев и др. (1986) сообщили, что оптимальная предпо-ливная влажность. почвы в период от всходов до бутонизации 65, от бутонизации. до конца цветения — 75 и от конца цветения до уборки, урожая 65 $ от НВ в расчетном слое соответственно 0,3- 0,4 и 0,4 м.

По результатам опыта, проведенного А. Х. Эловым (1987) в совхозе им. К.Маркса Шахрисябского района Кашкадарьинской области на песчаных и суглинистых почвах при поливах по влажности почвы 60 $ от БВ (межполивной период 10−12 дней) получено по 292 ц/га клубней, а при 80 $ от НВ (межполивной период 6−8 дней) — больше — 425 ц/га клубней картофеля.

Четырехлетние (1986;1989 гг.) экспериментальные работы, выполненные в ОПХ «Орошение» Волгоградского НИИ орошаемого земледелия, пйказали, что. для получения запрограммированных, урожаев клубней картофеля поливы дифференцируются, так.:. .для получения 20, т/га клубней картофеля предполивная влажность почвы в слое 0,6 м должна составить 60, для 30 т/га — 70−80−70, а для получения более высо.

— 19 кого урожая 35−40 т/га предполивная влажность почвы составляет 80 $ от НВ, которые. сочетаются с соответствующими дозами удобрений (Кружилин и др., X99I).

Сообщают (Кирюхин, 1970), что при поливах по влажности почвы свыше 80% от НВ растущие клубни начинают испытывать недостаток воздуха и плохо растут.

В.С.Кожухарь, В. П. Михайла (1991) отмечают, что в Румынии на легких песчаных и супесчаных почвах влажность почвы на плантациях картофеля поддерживается до клубне образования на уровне 50−60 $, а в период клубнеобразования — 65−70 $ от БВ.

Согласно СНиП 2.06.03−85 для картофеля предполивная влажность дифференцируется в зависимости от гранулометрического состава почвы: оупеси — 65−60, легкие суглинки — 70−65, средние суглинки — 70−75 и тяжелые суглинки — 75−80 $ от НВ в расчетных слоях почвы в период от всходов до цветения 0,5, а в последующий период -0,7 м.

Таким образом, разными авторами предлагается устанавливать предполивную влажность почвы для определения сроков полива в пределах от 50 до 80 $ от НВ.

При разработке поливного режима важно установить .не только сроки поливов, но и их нормы, то есть количество воды, которое необходимо дать за один полив на один гектар до насыщения почвы до наименьшей влагоемкоети. .

Для определения поливной нормы А. Н. Костяков (1951) предлагает пользоваться следующей формулой: гдеГь — поливная норма, м^/га;

А — скважность (пористость) активного слоя почвы, $;

Н — активный слой почвы, м;

— 20 наименьшая влагоемкоеть активного олоя почвы, % от скважности;

Ро — запасы влаги перед поливом в активном слое почвы, % от скважности.

С.Н.Рыжов (1948), учитывая потери воды на испарение в процессе проведения поливов, предложил Формулу:

К — потери воды в процессе полива (Ю% от величины поливной.

Из формулы I и 2 видно, что для расчета поливной нормы необходимо знать глубину увлажняемого слоя почвы, которая определяется глубиной расположения основной массы корневой системы. По этому вопросу в литературе нет единого мнения.Ш.В. Ф. Ильину (1970), главная масса. картофеля развивается в слое 60−70 см, а по наблюдениям научно-исследовательского института Юго-Востока — в слое 80−90 см.

А.С.Воловик, С. А. Гусев (1975) считают, что активный корнеоби-таемый слой почвы для картофеля в начале вегетации 20−23, а в середине.вегетации. — 40−50 ом. А. П. Кружилин. и др. (X99I)-указывают на расчетный слой 0,6 м, а по Г. А. Горюгину (1979) оптимальная глубина увлажнения почвы при вегетационных поливах картофеля составляет 40−100 см.

По Г. К. Льгову (1967), а также М. А. Кузину, Й. А. Чуприну, Д. А. Штоколову (1970),.глубина увлажняемого слоя при поливах. картофеля равна 40−60 см, Б. Б. Величко (1969) рекомендует 70 см, К. К. Битюков где W — поливная норма, м3/га;

А гсредняя влажность почвы, % к объему;

В — влажность почвы перед поливами, % к объемуh — глубина расчетного слоя почвы, смнормы),.

— 21.

П.К.Дорожко (1965) — 50−60 ом, С. Д. Лысогоров (1971) — 70 ом, А. П. Джулай (1970) — 60 см. Эти данные относятся к середине вегетациив начальный период глубина расчетного слоя уменьшается на 20−401 (Горюгин, 1979). В соответствии с СНиП 2.06.03−85 расчетный слой при поливах картофеля в период от всходов до цветения 0,5 м, а. в последующий период — 0,7 м.

Согласно справочному материалу (Воловик, Гусев, 1975), для Узбекской, Таджикской, Туркменской и Азербайджанской республик рекомендованная поливная норма при весенней посадке картофеля 600−700 м^/га, летней — 600−800 м^/гав южных областях Казахстана, и в Киргизии — для весенних и летних посадок картофеля о.

— 600−8.00 м /гав южных областях Украины и в Молдовии при весенней и летней посадке, картофеля — 400−500 м^/гадля Северного Кавказа. и в Крыму — 500−600 м^/гадля Среднего и Нижнего По-, волжья — 400−600 ivfVra, а для Центральной Нечерноземной и Центрально-Черноземной зон при весенней посадке картофеля — 300О.

600 м /га. Примерно такие же величины поливных норм при весенней и летней посадках картофеля рекомендует Б. А. Писарев, JI.H.Tpo-фимец (1982). Сумма поливных норм за. вегетационный .период представляет собой оросительную. норму вегетационного, периода. Величина, ороси-, тельной. нормы, наиболее точно устанавливается в. результате поле-. вых опытов, проведенных в конкретных климатических, почвенно-гид-рологических и мелиоративных условиях.

А.С.Воловик, С. А. Гусев (1975), Б. А. Писарев, Л. Н. Трофимовец (1982) оросительную норму картофеля дифференцируют. таким образом: в Узбекской, Таджикской, Туркменской и Азербайджанской республиках при весенней посадке от 2,7 до 5,3 тыс. м /га, распределенных.

— 22 q на 4−8 полива, при летней посадке — от 4,1 до 9,0 тыс. м /га при 6−13 поливахв южных областях Украины и Молдавии при весенней посадке картофеля — 1,5−3,0 тыс. м^/га при 4−6 поливах, а при летней посадке — соответстенно, — 2,0−3,0 тыс. м^/га при 5−6 поливахна Северном Кавказе — при весенней и летней посадке от 2,4 до 3,0 тыс. rvfVra при 4−5 поливахв Крыму при весенней посадке от 2,0 до 3,5 тыс. рД/га при 4−6 поливах, а при летнейот 2,5 до 3,5 тыс, м3/га при 5−7 поливахдля Среднего Поволжья, при весенней и летней посадках — от 1,0 до 2,4 тыс. м^/га при 24 поливахв Низшем Поволжье при весенней посадке — от 1,5 до о.

3,0 тыс. м /га при 2−5 поливах, а при летней — от 1,0 до 3,0 тыс. о м /га при 2−5 поливахв Центральной черноземной и Центрально-нечерноземной зонах при весенней посадке, рекомендованная ороси-тельная.норма от 0,9 до 2,4 тыс. м^/га при 2−4 поливах.

По В. Ф. Ильину (1970), устойчивые урожаи картофеля — от 170 до 250 ц/га и. более — в южных, районах РСФСР, Украины и Молдавии о возможны при оросительных нормах. от 2,0 до 3,0 тыс. м /га, в районах^ Нижнего Поволжья — от 2,0 до 3,0 тыс. ъ?/га, а в Среднем Поволжье — от 1,0 до 2,0 тыс. м /га. В условиях Узбекистана оросительные. нормы для картофеля установлены в зависимости от. глубины залегания грунтовых вод (УГВ) — так, при УГВ более 2 м оросительная норма при весенней посадке картофеля составляет 5,3, а при о летнейг от 8,5 до 9,0 тыс. м /гапри УГВ 1−2 м — соответственно 4,9 и 6,1−6,9 тыс. м3/га, а при УГВ до 1 м — 2,7 и 4,1 тыс. м3/га. Для летних посадок продовольственного картофеля в условиях Узбекистана рекомендуются больше оросительные нормы, а для летних посадок семенного картофеля меньше, так как-его высаживают почти на месяц позже и период клубненакопления у семенного картофеля.

— 23 проходит б условиях относительно прохладной погоды.

В Таджикистане (Домуллоджанов, 1988) рекомендованные поливные, оросительные нормы и число поливов варьируют в широких пределах. Так, в условиях Гиссарской долины на землях с глубоким залеганием грунтовых вод (Ш гидромодульный район) при подзимней посадке картофеля рекомендовано проводить 4 полива поливными норо мами брутто поля от 800 до 950 м /га и оросительной нормой брутто поля 3,6 тыс. м3/га, а при летней посадке, — соответственно, — 5 поливов, 850−900 и 5,25 тыс. м3/га.

Поскольку установление оросительных норм картофеля на основе результатов полевых опытов, проведенных в конкретных условиях трудоемкий процесс и требует много времени, то предложен ряд эмпирических-формул. Так, А. Н. Костяков (1951) предлагает определять оросительную норму по формуле.;

Мн = У. К — IC^PiW — Vrp, (3) где Мн — оросительная норма нетто, м3/га;

У — плановая урожайность культуры, т/га;

К — коэффициент водопотребления культуры, м^/т;

Р — осадки за вегетационный период, мм;

— коэффициент использования осадков;

W разность запасов воды в расчетном слое почвы в начале и в конце вегетационного периода, м^/гал/гр — количество воды, используемое растениями из запасов пресных грунтовых вод, м^/га.

Расчет оросительных норм институт «Средазгидроводхлопок» (Шредер и др., 1970) предлагает проводить по уравнению: М = 10 (Е — 0) • Kj • (4) где М — оросительная норма вегетационного периода, м^/га;

Е — сумма ежемесячной испаряемости, рассчитанная по уравне.

— 24 нию Н. И. Иванова (1941) с поправочным’коэффициентом 0,8 (по Молчанову) за период апрель — сентябрь, мм;

0 — сумма осадков за тот же период, ммкоэффициент, зависящий от вида возделываемой культуры в Ш-ем (базисном) гидромодульном районе;

Kgкоэффициент, учитывающие влияние почвенно-гидрогеологических условий на норму орошения. .

В Таджикистане (Домуллоджанов, 1988) оросительная норма брутто рассчитывается по формуле: мбр. поля = Ю (В — 0) — % • Kg f (5) к3 где Kg — коэффициент, учитывающий КЩ. техники полива. Остальные обозначения такие же, как в формуле (4).

Значение К по формулам 3, 4 и 5 устанавливается только в результате проведенных полевых и лизиметрических опытов в конкретных условиях. Следовательно, при использовании уравнений для расчета оросительной нормы все же необходимо проводить полевые опыты в конкретных условиях.

Таким образом, анализ литературных источников показывает, что из. многочисленных методов наиболее разработан метод назначения сроков полива картофеля по состоянию влажности почвы разными авторами, он неодинаков и. находится в широких пределах — от 50 до 80% от НВрекомендованные поливные нормы изменяются в. пределах о от 300 до 950 м /га, число поливов — от 2 до 13,. оросительная, норма — от 0,9. до 9,0 тыс,.м^/га.и определяется конкретными условиями районов возделывания картофелявместе с. .тем, экспериментальных материалов по оптимальному поливному режиму семенного картофеля вообще, а в условиях защищенного грунта, в частности, в литературе обнаружить не удалось.

— 25.

ВЫВОДЫ И ПРЩЛОЖЕГМЯ.

1. Гиссарская долина отличается благоприятными почвенно-климатическшли условиями для выращивания продовольственного и семенного картофеля. Длительность безморозного периода и климатические условия весны и осени позволяют производить весенние и осенние посадки картофеля ранне-среднеи позднеспелых сортов, а также повторные посадки картофеля после уборки ранних овощных и зерновых культур.

2. Размножение суперэлитных и элитных клубней безвярусного картофеля на стеллажах в условиях пленочной теплицы в Гиссарской долине как весенних, так и летних сроков посадок, оправдано. Стеллажная культура картофеля в указанных условиях позволяет решать и научно-исследовательские, и производственные вопросы: вопросы технологии ее выращивания, включая и поливной режим;

— вопросы размножения суперэлитных и элитных безвирусных клубней.

3. Почвосмесь, состоящая из 20 $ суглинка или глины, 20 $ песка и 60 $ торфа, обладает относительно оптимальными свойствами и характеристиками для выращивания семенного безвирусного картофеля среднераннего сорта Невский: среднесуглинистый гранулометрио ческий состав, объемная и удельная массй 1,0 и 2,2 г/см соответственнообщая пор истость 56%, водоудерживающая или наименьшая я влагоемкость 35,7 $ весовых или в пересчете 714 м /га, из которых 13,5 $ или 270 м^/га. легко доступная влага для растений.

4. Внешние (атмосферные) условия весеннего периода в Гиссарской долине достаточно оптимальны для отправления физиологических функций картофеля: среднедневная температура воздуха по пятидневкам колебалась от 15,6 до 28,5ос> Пря этш ^ Q оередшш яюня.

— 124 температуpa воздуха поднимается выше 25 °C, когда она нагревает почву выше 20°, отрицательно влияющей на клубнеобразование. Влажность воздуха в период вегетации опускается с 63−65 до 45%, Напряжение в жизни картофеля, судя по величине испаряемости EQ о.

— 60−65 м /га сутки, наступает также в середине июня.

5. В весенним период в теплице под пленочным укрытием среднедневная температура воздуха была на 2 °C выше, чем вне теплицы, с колебаниями по отдельным дням от 0,6 до 2,4°С. При этом большие величины разницы в температуре воздуха вне и внутри теплицы приходились на дождливые дни. За счет этого превышения температуры испаряемость внутри теплицы оказалась также на 20 мм выше, чем в наружных условиях, хотя наблкдались дни с обратным соотношением этого показателя. Воздух в укрытой пленкой среде был в общем суше, чем вне пленочного укрытия, и составил 67,8 $, что объясняется резким увеличением влажности внешнего воздуха в дни выпадения доящей.

6. Температура почвы, хотя на ее поверхности на глубине 5 см уже со второй декады мая очень высока, то на глубине клубнеобра-зования — 10 см держится на уровне оптимальной (20°С) до середины июня и далее повышается .до конца вегетации.

Температура почвосмеси в осеннюю вегетацию картофеля на верхности также высокая, по крайней мере до конца октября. На глубине клубнеобразования — 10−15 см — температура держится на оптимальном уровне (10°С) до середины ноября. Хотя и в начале ноября отмечаются понижения до 3−7°С. При этом почвосмеси сухих вариантов охлаждаются сильнее.

7. При весенней посадке рост и развитие картофеля происходят в одном направлении синхронно с общей напряженностью метеорологических условий. При этом темпы суммарного испарения совпадают.

— 125 с режимом развития растений. При летней посадке некоторые межфазные периоды проходят в условиях снижения температуры воздуха и почвосмеси, опускаясь в отдельные дни ниже критических, и темпы роста и развития, наоборот, возрастают.

Как следствие этого, сроки как весенней, так и осенней, посадки картофеля должны способствовать большему периоду ее роста и развития в благоприятных условиях. Поэтому оптимальным сроком посадки картофеля в пленочной теплице в Гиссарской долине является середина апреля и августа.

8. В условиях. пленочной культуры (конец апреля) весенней посадки всходы картофеля появились на 9−19 сутки. Это более чем вдвое быстрее, чем приводятся в литературе данные по раннеапрель-ским посадкам, являющееся следствием относительно повышенной температуры и влажности почвосмеси. При осенней же посадке всходы появились еще раньше — на 9−15 сутки.

9. Формирование надземных органов картофеля весеннего срока посадок проходит достаточно быстро — уже через 20−25 суток после всходов высота стебля достигает 2/3 от окончательной. Более постоянная и относительно повышенная водообеспеченность — варианты I и 4 — обеспечивают наибольшую высоту куста картофеля. Формирование мощного куста — фотосинтетического аппарата — залог высокого качественного урожая картофеля.

10. Испытанные в опытах различные схемы поливных режимов формируют неодинаковый по габитусу куст, отличающийся по количеству стеблей и площади листовой поверхности, биомассы надземной и подземной, и, в последующем, продуктивность, а также его семенные качества.

Такие признаки развитости куста, картофеля как высота растений, количество стеблей и листьев, площадь листовой поверхности были.

— 126 с более высокими показателями на вариантах с монотонно и повышенно водообеспеченными — варианты I и 4. При этом картофель летнего срока посадок при сохранении указанного порядка, в общем, имел заниженные показатели на 5−15 $.

Динамика формирования куста картофеля обоих сроков посадок и его окончательные показатели при сравнении с литературными данными свидетельствуют, что продукционный потенциал его в условиях опыта реализовались не полностью.

11. Биомасса картофеля накапливается также интенсивно — за месячный период может увеличиваться в 2−10 раз. Такая тенденция как в отношении сырой, так и воздушно-сухой массы. Обводненность тканей высокая — 60−70 $ и более. При этом тенденция повышенной интенсивности накопления биомассы как в ее общей, так и органической, и водной ее составляющих, в зависимости от учащенности поливов нарушается. На вариантах 30 + Ej образовывается самое большее количество клубней — 13. На второй позиции — варианты 2 и 4. А варианты с шестидневным межполивным периодом имели наименьшее их количество — 5−6 клубней.

12. В начале вегетации вод (c)потребление картофеля небольшое — 19−24 м га. По мере нарастания биомассы растения происходит увеличение водопотребления с максимумом 75 ь?/тз и более в сутки к 50-му дню после всходов. Старение растений в конце вегетации о приводит к снижению водопотребления до 20−25 м /га в сутки и меньше. Картофель летней посадки несколько дней перед отмиранием ботвы имел нулевое водопотребление, т.к. в это время и физическое испарение прекращалось.

Доля суш,-арного водопотребления от общего в начале, середине и в конце вегетации картофеля соответственно составило 15−16, 70−72, 10−12%. Самым ответственным и критическим по водопотреб.

— 127 лению является середина вегетации, когда вдет интенсивное клуб-необразование.

13. При ежедневных поливах происходит минимальное колебание влажности почвосмеси — 77−81 (вариант I) и 68−701 (вариант 4) от НВ. Почти постоянный водно-воздушный режим («монотонный»), вероятно, не обеспечивал нужного воздухообмена. Преимущество варианта 4 перед вариантом I объясняется тем, что он протекал при боль-шеи воздухоемкости.

Чем продолжительнее межполивной период, тем большую амплитуду колебаний имел и режим влажности, и воздухоемкость почвосмеси. Так, при поливах через трое суток (варианты 2 и 5) влажность почвы перед поливами снижалась на 7−10 $ от исходной, на столько же возрастала аэрация корневой системы, а при поливах через шесть суток колебания влажности и воздухоемкости возросли до 12−16 $. При этом активизировался воздухообмен между почвосмесыо и атмосферой, перейдя в критические уровни у вариантов 3 и 6.

14. Различные условия водно-воздушного режима оказали существенное влияние на формирование урожая и его качество по вариантам опыта. Наибольший урожай определен на варианте 4, где поливы осуществлялись ежедневно на фоне влажности 70 $ от НВ при норме, равной величине суммарного испарения. На этом же варианте получено наибольшее количество ценного посадочного материала — клубней массой 40−60 г и обеспечен минимальный расход оросительной воды на единицу урожая и его качественную, часть.

На фоне влажности почвы 80 $ от НВ ежедневные поливы по величине суммарного испарения — наилучшие условия для клубнеобразова-ния. Поэтому он уступил варианту 4 как по массе, так и по качеству урожая, а также по расходу оросительной воды на единицу продукции. Самые низкие урожаи получены при поливах с шеетису точным.

— 128 межполивным периодом по норме шеетисуточного суммарного испарения (варианты 3 и 6).

Указанные закономерности по урожаю и его качеству характерны для опытов как весенней, так и летней, посадки картофеля. Отличие заключалось в том, что при осенней вегетации картофеля все эти показатели несколько занижены.

ПРВД10ШШ ПРОИЗВОДСТВУ.

1. Семеноводческим хозяйствам и другим организациям, занимающимся размножением клубней суперэлиты и элиты безвирусного семенного картофеля предлагается новая, хорошо контролируемая, технология получения большого и качественного семенного материала.

2. Посадка картофеля осуществляется в середине апреля и августа.

3. Поливы картофеля осуществляются ежесуточно по норме, равной ежесуточной величине суммарного испарения картофельным агроцено-зом на фоне послеполивной влажности 70 $ от НВ почвосмеси.