Перспективы выращивания позднеспелых сортов картофеля в условиях центральной сельскохозяйственной зоны Республики Коми

В России картофель выращивают практически повсеместно. Являясь высокопластичной культурой, он приспосабливается к самым различным условиям среды. Урожайность картофеля достигает своего максимума в конце вегетации, но даже при ограниченном сроке выращивания картофель приносит в среднем половину от своего максимального урожая, что делает его пригодным для возделывания даже на Крайнем Севере [1]. В сельхозпроизводстве Республики Коми преимущественно используются среднеранние и среднеспелые сорта картофеля. Для Северного региона, к которому относится территория республики, районирован 51 сорт картофеля [2], из которых только один – среднепоздний сорт Никулинский, включенный в 1996 г. в Государственный реестр сортов и гибридов, допущенных к использованию, относится к позднеспелой группе. Причиной скудного разнообразия районированных позднеспелых сортов является недостаточная тепло-обеспеченность территории региона [3]. В 40–60-х гг. XX в. в 10 км от г. Сыктывкара на посевных площадях Биологической станции Коми филиала АН СССР изучались позднеспелые сорта картофеля, урожайность некоторых из них в отдельные благоприятные годы не уступала более ранним по скороспелости сортам [4]. В условиях глобального потепления [5] климат северных регионов тоже претерпевает изменения, несомненно, оказывающие влияния на сельскохозяйственные культуры. Районирование позднеспелых сортов картофеля могло бы расширить линейку сортов, используемых в сельхозпроизводстве региона.

Цель работы – оценка перспективы выращивания среднепоздних и поздних сортов картофеля в условиях центральной сельскохозяйственной зоны Республики Коми на основе анализа значений основных агроклиматических показателей термических ресурсов за период 1991-2025 гг.

Материалы и методы

Для оценки термических ресурсов центральной сельскохозяйственной зоны Республики Коми, на основе данных климатического мониторинга метеостанции «Сыктывкар» [6], был рассчитан ряд агроклиматических показателей за 35-летний период с вычислением значений для пятилетних временных интервалов: 1991-1995, 1996-2000, 2001-2005, 2006-2010, 2011-2015, 2016-2020 и 2021-2025 гг. Для установления продолжительности вегетационного (период с устойчивыми среднесуточными температурами воздуха выше 5 °С) и летнего (период с устойчивыми среднесуточными температурами воздуха выше 10 °С) периодов были определены даты устойчивого перехода температуры воздуха через +5 и +10 °С весной и осенью. Сумма активного тепла (ΣtА>10 °С) рассчитана как сумма среднесуточных температур воздуха, превышающих +10 °С. В качестве параметров описательной статистики использованы лимиты (Min, Max), арифметическая средняя (M), медиана (Ме). Для выявления различий между выборками – тест Краскела-Уоллиса, для оценки трендов изменений агроклиматических показателей – регрессионный анализ; pкр.=0,05. Статистическую обработку данных проводили с использованием пакетов Microsoft Excel 2007 и Past 4.17 [7].

Результаты и их обсуждение

На основе агроклиматического районирования Республики Коми выделены четыре природно-экономические (сельскохозяйственные) зоны: Крайний Север, северная, центральная и южная [8]. Наиболее благоприятными для сельскохозяйственного производства по агроклиматическим и социально-экономическим условиям являются центральная и южная зоны. К центральной сельскохозяйственной зоне отнесены Княжпогостский, Корткеросский, Сыктывдинский, Сысольский, Усть-Вымский и Усть-Ку-ломский районы, а также г. Сыктывкар с подчиненной ему территорией. Территориальное расположение Сыктывкара, занимающего срединное положение относительно других районов центральной зоны, послужило основанием выбора указанной территории для анализа агроклиматических показателей, характеризующих теплообеспе-ченность сельскохозяйственной зоны в целом. Согласно данным за 2024 г., наибольшая посевная площадь под картофелем (1,6 тыс. га) была занята в центральной зоне, а г. Сыктывкар лидировал по выращиванию картофеля среди всех муниципальных образований Республики Коми. На его долю приходилось 16 % от общей посевной площади региона, на которой выращивалась данная культура [9].

Сорта картофеля делятся на шесть групп по количеству дней от посадки до образования товарных клубней: сверхранние (55-60 дней), ранние (60-70), среднеранние (70-80), среднеспелые (80-100), среднепоздние (100-110), поздние (110 и более дней) [10]. Период вегетации картофельных растений длиннее периода, необходимого для формирования товарных клубней, на 15-35 дней в зависимости от группы. Полностью созревает картофель, не зависимо от группы скороспелости, в Центрально-Черноземном, Поволжском, Северо-Кавказском и южных регионах [11]. В других, в том числе лидирующих в карто-фелепроизводстве, регионах полностью завершает свое развитие лишь картофель ранних и среднеранних сортов.

Принято считать, что деление сортов по степени скороспелости довольно условно [12]. Большие различия наблюдаются между раннеспелыми и позднеспелыми группами сортов, а близкие по степени скороспелости сорта при разных метеорологических условиях могут меняться местами [13]. А. В. Космотров отмечает, что на Севере деление на группы по скороспелости нередко не соответствуют фактическому поведению сорта: различия в условиях внешней среды могут видоизменять биологию сорта. Основой биологических признаков скороспелости являются время закладки первого цветоноса, число междоузлий на стебле к этому времени и начало клубнеобразования [4]. Согласно более поздним морфофизиологическим исследованиям разных видов сем. Solanacea [14], реализация репродуктивных функций зависит от внешних условий, и в первую очередь от фотопериода. На 62° с. ш. в условиях длинного светового дня процесс клубнеобразования у разных видов и сортов картофеля наступает в период c этапа органогенеза VI (начало генеративной и вегетативной репродукций) по этап XII (завершение дифференцировки зародыша эндосперма).

Биологические особенности выращивания картофеля на Севере были описаны еще 60-х гг. прошлого века в работах Собинина В. А.: «С одной стороны мы имеем много света и влаги, что благоприятствует земледелию, с другой – недостаток тепла и бедность почв» [15]. Применяя различные агротехнические приемы, можно обеспечить сглаживание условий, ограничивающих рост и развитие растений, и усилить действие благоприятных. С учетом того, что для Республики Коми лимитирующим фактором развития растениеводства является теплообеспечен-ность [16], именно этот фактор был выбран для оценки возможности выращивания позднеспелых сортов картофеля в агроклиматических условиях центральной сельскохозяйственной зоны.

За 1991–2025 гг. средняя продолжительность вегетационного периода составила 157 дней (Min=136, Max=197, Ме=159) при средней температуре воздуха +13,0 °С, а продолжительность периода с устойчивыми температурами воздуха выше 10 °С – 109 дней (Min=80, Max=141, Ме=111) при средней температуре воздуха +15,4 °С. В среднем вегетационный период длится с 30 апреля по 3 октября, а летний – с 23 мая по 8 сентября. Отметим, что в 2023 г. устойчивый переход среднесуточных температур воздуха через +10 °С в сторону понижения произошел в октябре, что отмечено впервые с 1991 г. Исходя из группировки сортов картофеля по степени скороспелости, можно заключить, что продолжительность летнего периода в условиях центральной сельскохозяйственной зоны не обеспечивает полную вегетацию картофеля среднепоздних и поздних сортов, хотя для формирования товарных клубней среднепоздних сортов количество летних дней достаточно.

Вегетационный период за последние 35 лет не стал длиннее (p=0,62), в отличие от летнего периода, в продолжительности которого наблюдается статистически значимый тренд (p=0,03) на увеличение (рис. 1).

Противоположные тенденции прослеживаются со средней температурой воздуха за указанные периоды: температура вегетационного периода статистически значимо растет (y=0,047619x+12,143, R²=0,3, p < 0,001), в то время как значимых изменений температуры летнего периода не выявлено (y=0,026022x+14,949, R²=0,057, p=0,17). Поло-

Рисунок 1. Динамика продолжительности вегетационного и летнего периодов в 1991-2025 годы.

Figure 1. The dynamics of the vegetation and summer periods in 1991–2025.

жительный тренд на увеличение средней температуры воздуха в вегетационный период хорошо демонстрирует диаграмма медианных значений по пятилеткам (рис. 2).

Для полного развития позднеспелых сортов картофеля необходима сумма температур воздуха выше 10 °С равная 1500-1600 °С [11, 13]. Анализ накопления активного тепла в летние периоды 1991-2025 гг. (Min=1074,4 °С, Max=1899,9 °С, М=1574,7 °С, Ме=1618,8 °С) показал статистически значимый (p=0,002) тренд на увеличение ΣtА>10 °С (рис. 3).

Анализ изменчивости температуры по пятилеткам показал наличие статистически значимых различий между ними (тест Краскела-Уоллиса, р=0,04) (рис. 4). Рост медианного значения суммы активных температур воздуха выше 10 °С начинается с третьей пятилетки (2001– 2005). Необходимо отметить снижение ΣtА>10 °С в период 2016–2020 гг. (Min=1374,0 °С, Max=1846,4 °С, М=1576,5 °С, Ме=1482,6 °С), но общий тренд на потепление сохраняется.

Период от посадки до всходов в Нечерноземной зоне составляет в среднем 20-30 дней [13]. Благоприятные температурные условия для посадки картофеля в центральной сельскохозяйственной зоне обычно складываются со

Рисунок 2. Вариация средней температуры воздуха в вегетационные периоды по пятилеткам в 1991-2025 годы.

Figure 2. Variation of the average air temperature during the vegetation time by five-year periods in 1991–2025.

Рисунок 3. Динамика накопления сумм активных температур воздуха выше 10 °С в 1991-2025 годы.

Figure 3. The accumulation dynamics of active air temperatures above 10 °C in 1991–2025.

Рисунок 4. Суммы активных температур воздуха выше 10 °С по пятилеткам в 1991-2025 годы.

Figure 4. Sums of active air temperatures above 10 °C by five-year periods in 1991–2025.

второй половины мая. В климатических условиях региона позднеспелые сорта картофеля отличаются от раннеспелых ритмом развития, так всходы появляются позднее: в среднем фаза «посадка-всходы» составляет 20-21 день (при условии проращивания клубней перед посадкой) [4]. Потребность в тепле в период от посадки до всходов клубней среднепоздних сортов картофеля составляет 360–385 °С [11]. С учетом анализа многолетних температур в районе г. Сыктывкара накопление указанных сумм температур, необходимых для появления всходов, с даты устойчивого перехода температур воздуха через +10 °С происходило за 25–27 дней, а средняя дата события наступала 15-17 июня. Исходя из средней даты начала летнего периода (Min=4 мая, Max=16 июня, М=23 мая, Ме=21 мая), с учетом применения агротехнических приемов, таких как яровизация, посадка клубней в предварительно нарезанные гребни и др. [17], массовые всходы можно ожидать в первой половине июня.

Ботва картофеля начинает расти при температуре воздуха +5...+6 °С, оптимальной температурой для ее развития считается +17...+22 °С [13]. В период 1991-2025 гг. в условиях центральной сельскохозяйственной зоны наблюдались кратковременные заморозки как в начале (Min=17 мая, Max=12 июня, М=26 мая, Ме=25 мая), так и в конце летнего периода (Min=20 августа, Max=17 сентября, М=1 сентября, Ме=3 сентября). Беззаморозковый период составляет в среднем 109 дней (Min=87, Max=153). За исследуемый период значимых различий в его продолжительности как по годам (y=0,3899x+102,27, R2=0,057, р=0,17), так и по пятилеткам (тест Краскела-Уоллиса, р=0,51) не выявлено. Понижение температур воздуха до отрицательных значений в начале лета отмечалось в девяти годах. В остальные годы отрицательные температуры фиксировались до даты начала наступления летнего периода и не оказали бы негативного влияния на сорта картофеля позднеспелых групп, так как в большинстве случаев фиксировались до «расчетного» появления всходов (с учетом посадки не ранее даты устойчивого перехода температур воздуха через +10 °С и необходимого набора активно- го тепла в сумме 360–385 °С). Более позднее появление всходов у позднеспелых сортов картофеля, в сравнении с раннеспелыми, можно рассматривать как преимущество данной группы при выращивании на Севере. Отрицательные температуры воздуха в конце лета могут оказывать негативное влияние на развитие картофельных растений, так как гибель ботвы вследствие заморозков прекращает накопление урожая. Отрицательные температуры воздуха в конце лета наблюдались в 11 из 35 лет.

В северных условиях у позднеспелые сортов нарастание и развитие наземной массы происходят медленнее, клубнеобразование начинается позже, чем у раннеспелых сортов. В зависимости от метеорологических условий года наблюдаются значительные отклонения в наступлении фаз развития позднеспелых сортов [4]. Интенсивное накопление урожая происходит во второй половине августа – первой половине сентября и определяет его величину. Существует зависимость урожайности позднеспелых сортов от сроков уборки: при проведении ее в конце сентября урожай выше, чем в середине месяца [там же].

Статистически значимых изменений среднемесячной температуры сентября за анализируемый многолетний период выявить не удалось, в то же время прослеживается тенденция (p=0,048) на увеличение средней температуры воздуха во второй половине месяца (Min=1,6 °С, Max=12,2 °С, М=7,3 °С, Ме=7,2 °С) (рис. 5). Необходимо отметить, что в последнем десятилетии годы, в которых лето заканчивалось во второй декаде сентября не редкость, а в 2023 г. переход через +10 °С в сторону понижения произошел 3 октября, что обеспечило накопление активного тепла даже в октябре, чего ранее не наблюдалось.

Анализ значений сумм активных температур воздуха выше 10 °С, накопленных за сентябрь в целом, не показал статистически значимых (y=2,2229x+59,316, R2=0,056, p=0,17) изменений. В подекадном накоплении активного тепла прослеживается увеличение (p=0,049) ΣtА>10 °С за вторую и третью декады вместе (рис. 6).

Особенностью картофеля является то, что после отмирания ботвы в отсутствие прироста урожая не наблю-

Рисунок 5. Динамика средней температуры воздуха во второй половине сентября в 1991–2025 годы.

Figure 5. The dynamics of average air temperature in the second half of September in 1991–2025.

Рисунок 6. Динамика накопления сумм активных температур воздуха выше 10 °С во второй-третьей декадах сентября в 1991-2025 годы.

Figure 6. The accumulation dynamics of active air temperatures above 10 °C in the second–third decades of September in 1991–2025.

дается и его потеря. Указанное свойство культуры может обеспечить оптимизацию работ по уборке при использовании позднеспелых сортов в структуре посевов картофеля. В то же время уборка при температуре ниже +7 °С приводит к росту механических повреждений клубней, которые увеличивают потери при хранении [11]. Анализ дат перехода среднесуточных температур через +7 °С в период 1991–2025 гг. показал, что переход через указанный температурный предел происходил в третьей декаде сентября (Min=4 сентября, Max=13 октября, М=25 сентября, Ме=26 сентября). Количество дней между датами перехода температур воздуха через +10 и +7 °С в сторону понижения сильно варьировало (Min=0, Max=41, М=16, Ме=15), а период между датами переходов температур через +7 и +5 °С оказался короче (Min=0, Max=33, М=9, Ме=7). Статистически значимых изменений в продолжительности указанных периодов не выявлено. Необходимо отметить, что в 10 из 35 лет переход через +7 °С происходил в октябре, преимущественно в первой декаде месяца.

На основании вышеизложенного можно заключить, что за период 1991–2025 гг. в условиях центральной сельскохозяйственной зоны Республики Коми значения агроклиматических показателей термических ресурсов были не стабильны. В среднем продолжительность летнего периода была достаточна для формирования урожая товарных клубней среднепоздних сортов картофеля, а в отдельные благоприятные по погодным условиям годы и для поздних сортов. При отсутствии статистически значимых изменений в продолжительности вегетационного периода, летний период имеет положительный тренд на удлинение, так же как и накопление в этот период активного тепла выше 10 °С. Накопление ΣtА>10 °С более 1600 °С происходило в 18 из 35 вегетационных периодов, при этом в последнем десятилетии достижение указанных значений отмечалось в семи годах. Температурные режимы летних периодов 2023-2025 гг. позволяли накопить сумму активного тепла более 1800 °С. Раннеосенний период (вторая половина сентября), в котором продолжается клубнеобразование у позднеспелых сортов картофеля, становиться теплее. Таким образом, положительные тренды на увеличение продолжительности и суммы накопленного активного тепла в летний период при сохранении тенденции на потепление раннеосеннего периода может способствовать созданию благоприятных условий для выращивания среднепоздних и даже поздних сортов картофеля в центральной сельскохозяйственной зоне Республики Коми.

Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.