Урожайность, качество и пригодность к переработке различных сортов картофеля при выращивании в условиях центрального региона РФ

Оригинальная статья / Original article

С ортовой состав картофеля в нашей стране очень разнообразен и с каждым годом пополняется новыми сортами, в наибольшей степени отвечающими уровню интенсификации растениеводства. В настоящее время в производстве используется более 450 районированных сортов, различающихся по длине вегетационного периода, мощности развития надземной массы и корневой системы, типу куста и форме листьев, параметрам размещения клубневого гнезда и количеству клубней [1]. В связи с этим они предъявляют неодинаковые биологические требования к основным факторам роста и развития растений.

Неодинаковые биологические требования настоятельно требуют учитывать особенности генотипа при разработке системы агромероприятий, так как их эффективность и целесообразность в немалой степени зависят от возделываемого сорта. В то же время их специфическая реакция на тот или иной прием делает невозможным распространение выводов из опытов с каким-либо отдельным сортом на всю культуру в целом. В связи с этим возникает необходимость изучения особенностей роста и развития растений новых сортов. Как известно, создание нового, высокопродуктивного сорта это еще не решение проблемы повышения урожайности. Потенциальные возможности генотипа смо- гут проявиться лишь в том случае, если после предварительного изучения для него агротехнически будут созданы условия, в максимальной степени отвечающие требованиям сорта и особенно к уровню минерального питания [2-5].

Известно, что эколого-географическая изменчивость характеризует уровень взаимодействия «растение – пункт испытания», и может быть рассчитана по результатам испытания сортов в ряде географически отдаленных пунктов. Такая оценка стабильности урожая, ее качественных показателей позволяет решать проблему отбора сортообразцов в нескольких природных зонах одновременно со стабильной продуктивностью [6-8].

Влияние способов внесения минеральных удобрений на урожайность, показатели качества и т.д., каждого в отдельности, достаточно известно [9, 10]. Однако, данных по эффективности их применения в зависимости от биологических особенностей сортов, особенно новых, явно недостаточно. В этой связи было необходимо продолжить исследования по изучению реакции сортов картофеля, особенно новых, на применение комплекса агротехнических приемов, включающего и некорневые подкормки водорастворимыми удобрениями.

Материалы и методы

С целью изучения продуктивности, качества и оценки пригодности к переработке сортов картофеля различных групп спелости на экспериментальных базах ФГБНУ «ФИЦ картофеля им. А.Г. Лорха» (ФГУП «Ракшинское» Тамбовской области и ЭБ «Коренево» Московской области) были проведены опыты по следующей схеме (табл. 1):

В опытах использовали семенной материал картофеля сортов:

Ред Скарлетт – ранний сорт. Товарная урожайность 164-192 ц/га. Масса товарного клубня 56-102 г. Содержание крахмала 10,1-15,6%. Вкус удовлетворительный. Товарность 82-96%. Лежкость 98%. Устойчив к возбудителю рака картофеля, золотистой картофельной цистообразующей нематоде. Восприимчив к возбудителю фитофтороза по ботве и умеренно восприимчив по клубням.

Невский – среднеранний, столовый сорт. Масса товарного клубня 90-130 г. Урожайность и товарность высокая, лежкость клубней хорошая, содержание крахмала 11-17%, вкус хороший. Устойчив к раку, относительно устойчив к вирусам, ризоктониозу, среднеустойчив к фитофторозу, парше обыкновенной.

Голубизна - среднеспелый сорт столового назначения. Товарная урожайность 400-500 ц/га. Товарность 91-95%. Масса товарного клубня 90-110 г. Содержание крахмала 17-19%. Вкус отличный. Умеренно восприимчив по ботве и клубням к фитофторозу.

Гранд – среднеспелый, столового назначения. Товарная урожайность -114-387 ц/га. Масса товарного клубня - 92-104 г. Содержание крахмала - 13,4-18,0%. Вкус хороший. Товарность - 75-96%. Лежкость - 93%. Устойчив к возбудителю рака картофеля, золотистой картофельной цистообразующей нематоде, умеренновосприимчив к возбудителю фитофтороза по ботве и клубням, слабо поражается морщинистой и полосчатой мозаикой.

Таблица 1. Схема полевого опыта Table 1. Field experiment scheme

Вариант

Фактор А. Район выращивания

Фактор Б. Сорта

Фактор В. Сроки и дозы некорневой обработки

Тамбовская и Московская области

Ред Скарлетт (ранний); Невский (среднеранний), Голубизна, Гранд (среднеспелые)

Контроль. Фон N90Р90К135

Фон NPK + Агровин микро Некорневая подкормка растений в фазы: 1-я – полные всходы; 2-я – бутонизации, 3-я – через 20 дней после последней подкормки, расход агрохимиката – 1,0 л/га, расход рабочего раствора – 300 л/га.

ФОН NPK + Агровин микро Некорневая подкормка растений в фазы: 1-я – полные всходы; 2-я – бутонизации, 3-я – через 20 дней после последней подкормки, расход агрохимиката – 2,0 л/га, расход рабочего раствора – 300 л/га.

Для некорневой подкормки растений использовали агрохимикат Агровин Микро с содержанием питательных элементов: N – 1,5%, К2О – 0,1%, Fe – 0,75%, Mn – 0,34%, Mg – 1,5%, Zn – 0,73%, Cu – 0,23%, В – 0,23%, аминокислоты – 7%.

Исследования проводили в полевых мелкоделяноч-ных опытах в соответствии со стандартными методиками, изложенными в изданиях [11, 12]. Площадь опытных делянок 25 м2, повторность трёхкратная.

В убранном урожае определяли: содержание сухого вещества / крахмала весовым методом (ГОСТ 316402012 / ГОСТ 7194-81); содержание нитратов – ионоселективным методом (ГОСТ 26951-86). Статистическую обработку полученных результатов проводили методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову [12].

Метеорологические условия в Тамбовской и Московской областях отличались значительной вариабельностью: были как относительно благоприятные года (2012 и 2023 гг.), так и значительно менее удачные (2011 и 2022 гг.) с точки зрения оптимальных условий произрастания картофеля (табл. 2).

Таблица 2. Условия увлажнения в годы проведения исследований Table 2. Humidification conditions during the years of research

	Тамбовская область	Московская область
Недостаточное увлажнение (ГТК 0,7-1,3)	2010, 2011	2022
Близкое к среднему (1,3-1,5)	2012	2023

Так, средняя температура воздуха за вегетационный период составила в 2022 году 18,5оС и в 2023 году 17,2 оС при норме 16,5оС. Всего осадков выпало соответственно 207,1 мм или 79,5% и 251,0 мм или 96,4% от нормы. Сумма эффективных температур в 2022 году составила 2181,4оС, в 2023 году – 2051,7оС. ГТК2022 = 0,95 (засушливый). ГТК2023=1,22 (слабозасушливый).

Агрохимический состав почвы в Тамбовской области: сумма N-NO 3 и N-NH 4 – 38-46, Р 2 О 5 – 53-65, К 2 О – 3238 мг/100 г почвы. Тип почвы - выщелоченный чернозём. Мощность гумусового горизонта – 50-70 см, содержание гумуса в пахотном слое – 6,0-8,5 %.

Почва опытного участка в Московской области характеризуется как дерново-слабоподзолистая супесчаная с высокой обменной и гидролитической кислотностью (рНKCl = 3,9-5,2; Нг = 2,3-3,8 мг-экв./100 г почвы); низкой суммой поглощенных оснований и степенью насыщенности ими (S=1,8-3,4 мг-экв./100 г почвы; V=32,5-50,7%); низким содержанием доступной формы минерального азота (27,6-35,3 мг/кг почвы), высоким содержанием подвижного фосфора (269-368 мг/кг почвы) и ниже среднего содержания обменного калия (101-130 мг/кг почвы); относительно низкой гумусированностью – 1,8-1,9%.

Результаты и их обсуждение

Размеры надземной массы во многих случаях являются решающими факторами, определяющими интенсивность накопления и величину урожая.

Таблица 3. Биометрические показатели растений картофеля (на 1 куст, среднее) Table 3. Biometric indicators of potato plants (per 1 plant, average)

Сорт (фактор В)     (	Вариант фактор С)	Высота растений		Число основных стеблей		Вес ботвы
		см	% к контролю	шт.	% к контролю	г	% к контролю
Тамбовская область
1 к.		42,0	100,0	4,0	100,0	-	-
Ред Скарлетт	2.	45,0	107,2	4,0	100,0	-	-
3.		45,7	108,8	4,3	107,5	-	-
1 к.		41,0	100,0	4,7	100,0	-	-
Невский	2.	41,0	100,0	4,7	100,0	-	-
3.		47,3	115,4	5,0	106,4	-	-
1 к.		45,0	100,0	4,0	100,0	-	-
Голубизна	2.	45,0	100,0	4,5	112,5	-	-
3.		46,8	104,0	4,7	117,5	-	-
НСР 05		1,6	-	0,2	-
Московская область
1 к.		42,7	100,0	3,5	100,0	396,1	100,0
Ред Скарлетт	2.	45,0	105,4	4,2	118,7	434,5	109,7
3.		45,4	106,3	4,4	124,4	501,7	126,7
1 к.		40,99	100,0	3,2	100,0	273,3	100,0
Невский	2.	42,3	103,3	3,2	100,0	273,9	100,2
3.		43,9	107,1	3,5	107,99	330,0	120,7
1 к.		43,0	100,0	5,0	100,0	625,0	100,0
Гранд	2.	45,1	104,9	5,3	106,0	662,5	106,0
3.		46,0	106,9	5,3	106,0	670,0	107,2
НСР 05		1,3	-	0,2	-	13,7	-

Таблица 4. Урожайность сортов картофеля в зависимости от места выращивания и дозы агрохимиката Table 4. Yield of potato varieties depending on the place of cultivation and dose of agrochemical

Сорт (фактор В)	Вариант (фактор С)	Урожайность, т/га				Прибавка к контролю, %	Товарность, %
		2010 год	2011 год	2012 год	средняя
Тамбовская область
1. (контроль)		13,2	31,3	30,0	24,8	-	90,0
Ред Скарлетт	2.	14,0	40,8	34,8	29,9	120,4	95,3
3.		14,8	42,6	35,0	30,8	124,2	95,0
1. (контроль)		9,1	27,0	17,0	17,7	-	87,0
Невский	2.	10,4	35,9	23,4	23,2	131,3	89,3
3.		10,5	47,0	27,0	28,2	159,3	93,7
1. (контроль)		10,0	30,5	20,0	20,2	-	86,7
Голубизна	2.	9,6	47,2	22,5	26,4	130,7	90,0
3.		11,3	49,6	23,4	28,1	139,1	93,2

Московская область

		2022 г.	2023 г.	средняя
Ред Скарлетт	1. (контроль)	24,8	24,4	24,6	-	98,0
	2.	27,2	31,5	29,4	119,3	98,8
	3.	29,2	34,1	31,7	128,7	99,6
	1. (контроль)	30,2	48,7	39,5	-	87,0
Невский	2.	31,5	50,8	41,1	104,2	93,0
	3.	33,6	52,3	42,95	108,7	93,6
	1. (контроль)	34,3	38,5	36,4	-	84,0
Гранд	2.	36,5	38,7	37,6	103,3	89,0
	3.	38,3	40,9	39,6	108,8	85,0
	Место выращивания (фактор А)	-	-	2,65	-	-
НСР05	Сорт (фактор В)	-	-	2,65	-	-
	Агрохимикат (фактор С)	-	-	1,87	-	-
	Частных средних	-	-	3,09	-	-

Продуктивность растений картофеля при нормальных условиях роста и развития находится в непосредственной зависимости от мощности его надземной массы. Чем мощнее куст, тем выше урожай клубней под ним. Хотя не во всех случаях мощно развитая ботва дает наивысший урожай [13].

Параметры развития куста растений связаны как с общими процессами обмена веществ, так и внешними почвенно-климатическими условиями. Учитывая важность биометрических показателей развития ботвы в формировании урожая, проведен учёт биометрических показателей развития ботвы в фазу цветения растений картофеля (табл. 3).

Метеорологические условия оказали значительное влияние на параметры развития куста. В неблагоприятные засушливые 2010 и 2022 годы биометрические показатели развития растений картофеля были ниже потенциально возможных. Так, высота растений оказалась в 2010 году 30-33 см (Ред Скарлетт), 23-26 см (Невский). 40-43 (Голубизна), а в 2011-2012 годах – 4355 см (Ред Скарлетт), 60-65 см (Невский). Недостаток влаги в значительной мере повлиял на рост растений и формирование стеблестоя в 2010 г., особенно в вариантах без внесения удобрений, за некоторым исключением: в этот период по биометрическим показателям имели преимущество по сравнению с другими изучае- мыми сортами Ред Скарлетт и Голубизна. За годы исследований наиболее активный рост растений и формирования стеблестоя пришелся на 2011 год Обусловлено это пиком выпадения осадков в первой декаде июля.

За три года исследований в Тамбовской области средние количество стеблей при некорневом опрыскивании вегетирующих растений составили 4,0-4,3 шт./куст (Ред Скарлетт), 4,7-5,0 шт./куст (Невский), 4,54,7 шт./куст (Голубизна), что больше контрольного варианта на 7,5-17,5%. Наибольшее количество стеблей к фазе цветения сформировали сорта Ред Скарлетт (4,0-4,6 шт./куст) и Голубизна (4,0-4,8 шт./куст), а наименьшее Невский (3,3-3,3 шт./куст).

Высота растений превышала от 8,8% (Ред Скарлетт) до 15,4% (Невский). Из изучаемых сортов по всем годам максимальная высота стеблей была отмечена на сорте Голубизна (45-46,8 см), а наименьшая на Невском (41,0-47,3 см).

Размерно-весовая характеристика сортов в Московской области в большей мере зависели от их биологических особенностей и метеорологических условий вегетационного периода. Результаты исследований, показывают, что наибольшее развитие высоты растений (45,0-45,4 см (Ред Скарлетт), 42,3-43,9 см (Невский) и 46,0 см (Гранд); массы ботвы (0,43-0,50

кг/куст (Ред Скарлетт), 0,27-0,33 кг/куст (Невский) и 0,66-0,67 кг/куст (Гранд) отмечены на вариантах с некорневым опрыскиванием вегетирующих растений, что в среднем было выше на 5,4-11,9% и 9,7-11,9% в зависимости от сорта в сравнении с контролем.

Наибольшие значения биометрических показателей растений отмечены в относительно благоприятных для картофеля метеоусловиях 2012 и 2023 гг., что в конечном итоге предопределило уровень урожайности изучаемых сортов.

Урожайность является агротехнологической, экологической и производственной оценкой сорта и его рентабельности. Метеорологические условия, сортовые особенности, дозы применяемого агрохимиката отразились на значениях урожайности картофеля.

Анализируя характер изменения урожайности по годам 2010 и 2022 гг. можно отметить, что по всем сортам она была значительно выше в благоприятных 2011 г. и 2023 г, особенно в вариантах с некорневым опрыскиванием вегетирующих растений. Самый высокий урожай был отмечен у сортов Ред Скарлетт – 52,5-47,3 т/га. (2011 г.), Голубизна – 40,0-42,0 и 55,0 т/га (2012 г.).

На раннем сорте Ред Скарлетт в среднем за три года в Тамбовской области при увеличении дозы агрохимиката урожайность увеличилась, соответственно, от 24,8 т/га в контроле до 30,8 т/га в вариантах с некорневым опрыскиванием вегетирующих растений (табл. 4). В Московской области эти показатели составили в конт- рольном варианте 24,6 т/га, а в вариантах с применением агрохимиката – 29,4-31,7 т/га.

В среднем за 2010-2012 годы на среднераннем сорте Невский в Тамбовской области применение некорневого опрыскивания позволило получить прибавку урожайности до 10,5 т/га по сравнению с вариантом с применением минеральных удобрений. На среднеспелом сорте Голубизна применение листовой обработки позволило увеличить значение урожайности на 6,2 т/га.

Изучаемые в опыте сорта, в силу своих биологических особенностей, в различной степени реагировали на исследуемые агроприемы выращивания и метеорологические условия в период вегетации растений. Некорневое опрыскивание вегетирующих растений в условиях дерново-подзолистых почв Московской области достоверно увеличивало урожайность среднераннего сорта Невский на 1,6-3,5 т/га или до 8,7%; а по среднеспелому сорту Гранд она возрастала на 1,2-3,2 т/га или до 8,8%.

Благоприятные метеорологические условия вегетационного периода 2023 г. (умеренная температура воздуха и достаточная увлажнённость почвы) в июле – августе способствовали формированию более высокого уровня урожая клубней в сравнении с другими годами, разница в зависимости от сорта достигала до 16,1 т/га или 58,5%. Всё это свидетельствует о высокой степени влияния метеоусловий вегетационного периода на урожайность картофеля. Статистическая обработка дан-

Таблица 5. Результаты биохимической оценки клубней картофеля Table 5. Results of biochemical evaluation of potato tubers

Сорт (фактор В) Вариант (фактор С) Сухое вещество, % Крахмал, % Редуцирующие сахара, % Нитраты, мг/кг Тамбовская область 1. (контроль) 16,8 10,6 0,46 - Ред Скарлетт 2. 17,3 12,5 0,9 - 3. 17,4 10,3 1,0 - 1. (контроль) 20,5 14,7 1,06 - Невский 2. 21,1 16,4 1,0 - 3. 21,0 15,3 1,0 - 1. (контроль) 19,7 15,3 0,9 - Голубизна 2. 21,3 15,5 0,47 - 3. 21,8 16,1 0,6 - НСР05 0,5 0,4 0,1 - Московская область 1. (контроль) 14,9 9,1 1,87 143 Ред Скарлетт 2. 16,0 10,3 1,6 113 3. 18,5 12,8 0,33 113 1. (контроль) 19,7 13,9 1,13 17 Невский 2. 19,9 14,2 0,71 47 3. 20,7 15,0 0,56 66 1. (контроль) 16,2 10,5 1,78 121 Гранд 2. 16,5 10,7 1,88 113 3. 22,4 17,6 0,43 105 НСР05 для частных различий 0,9 0,7 0,05 29 ных показала, что вклад почвенно-погодных условий в общее варьирование урожайности картофеля составлял 35,5%, генотипа – 11,2%, агрохимиката – 3,8%, взаимодействия факторов района выращивания и сорта – 41,1%.

Структура урожая 2011 и 2012 годов была практически одинаковой. По фракции 40-60 мм, существенной разницы не было, а по фракции более 60 мм урожай 2011 года имел преимущество на 5-10%. Дефицит влаги, наблюдаемый в 2010 году, угнетал процесс клуб-необразования и увеличивал тем самым долю мелких клубней в структуре урожая.

Фракционный состав клубней различался в зависимости от условий выращивания. Товарность урожая клубней значительно зависела от условий года и приёмов возделывания. Так, в 2010 году в среднем на сорте Ред Скарлетт количество товарных клубней составило 84,5%. При этом в вариантах с внесением минеральных удобрений в среднем оказалось 90,0% товарных клубней. В 2011-2012 годах в среднем на этом сорте количество товарных клубней составило 92,0%. В вариантах с внесением минеральных удобрений в среднем оказалось 95,0% товарных клубней.

В среднем за три года исследований наибольший процент выхода товарных клубней отмечен на сорте Ред Скарлет в обеих эколого-географических зонах выращивания.

Биохимическая оценка сортов картофеля по основным показателям были проведены через 2 месяца после уборки (табл. 5). Содержание сухих веществ и крахмала на исследуемых сортах значительно колебалось по годам. Наименьшее содержание сухих веществ по всем сортам как в контрольном варианте, так и с некорневым опрыскиванием вегетирующих растений было отмечено в 2011 году, а также в клубнях некоторых сортов 2012 года, таких как Ред Скарлет (14,4; 18,5%). В 2010 году содержание сухого вещества по всем сортам было более высоким, а минимальным в контрольном варианте. В этом году самое высокое содержание сухого вещества зафиксировано в группе раннеспелых сортов Ред Скарлет (19,7-21,8%). Среди других групп спелости также наблюдали сорта с высоким наличием сухих веществ: Голубизна – 22,6% (среднеспелый). Установлено, что содержание сухого вещества и крахмалистость картофеля возрастали от группы ранних (21,1/15,4%) к среднеранним (22,3/16,6%) и среднеспелым (22,6-23,0/16,9-17,3%) сортам.

Некорневая обработка вегетирующих растений сорта Ред Скарлетт в норме применения от 2,0 до 3,0 л/га способствовала повышению содержания сухого вещества/крахмала в Тамбовской области на 0,10,3/0,7-2,2%, а в Московской области – 1,1-3,6/1,2-3,7% относительно значений контроля.

Обработка растений сорта Невский различными дозами препарата не изменяла содержание сухого вещества/крахмала и редуцирующих сахаров. Однако, на сортах Голубизна и Гранд зарегистрировано повышение количества сухих веществ/крахмала на 2,13,6/0,8-3,7%.

Содержание нитратов в мякоти клубней всех сортов было ниже уровня ПДК, практически не изменялось под влиянием обработок и колебалось от 92 до 180 мг/кг продукции.

Количество редуцирующих сахаров в клубнях всех сортов в Тамбовской области при использовании агрохимиката Агровин микро не оказывало влияния на их содержание, а в Московской области снижалось от 0,2 до 0,6%.

Основными критериями качества хрустящего картофеля принято считать цвет и консистенцию [14, 15]. Цвет во многом зависит от содержания в клубнях редуцирующих сахаров, а консистенция в первую очередь от содержания сухих веществ и в меньшей степени от редуцирующих сахаров. Исходя из полученных данных 2010-2012 гг. показатели цвета и консистенции хрустящего картофеля в зимний период относительно невелики. Варианты с некорневой обработкой существенного влияния на эти показатели не оказали.

Было выявлено, что качество хрустящего картофеля в значительной степени зависело от времени переработки, поскольку по мере хранения увеличивалось содержание редуцирующих сахаров у разных сортов от 0,19-0,32 до 0,27-1,46%, при температуре 2-4°С. В период уборки в основном все изучаемые сорта, выращенные на выщелочном черноземе дают хрустящий картофель хорошего качества - выше 6 баллов, особенно ярко это выражено у сорта Ред Скарлетт (7-8). В процессе хранения картофеля при низкой температуре 2-4°С качество обжаренных продуктов (хрустящего картофеля) снижается на 1-2 баллов.

Наиболее пригодными для переработки на карто-фелепродукты оказались сорта:

• -    хрустящий картофель (8 баллов и выше): Голубизна, Гранд;

• -    Фри (8 баллов и выше): Ред Скарлетт, Гранд;

• -    для приготовления быстрозамороженного картофеля (цвет через 1 месяц хранения 8 баллов и выше) наиболее пригодны сорта Гранд, Ред Скарлетт;

• -    для переработки на сухое картофельное пюре (средний балл 8 и выше): Голубизна; Гранд;

• -    для приготовления картофеля в вакуумной упаковке (цвет 7 баллов и выше через 15 дней хранения при условии сохранения твёрдости пакета): Ред Скарлетт и Гранд.

Заключение

Таким образом, такие показатели как рост и развитие растений, урожайность в значительной степени зависят с метеорологическими условиями вегетации и сортовыми особенностями картофеля, связанных с эколого-географической зоной выращивания.

Результаты исследований, проходивших в экстремальных климатических условиях (2010 и 2022 годы, жара и засуха в период вегетации), подтвердили высокую отзывчивость картофеля на некорневую подкормку вегетирующих растений.

Доказано, что некорневая подкормка приводила к достоверному росту урожайности сортов картофеля, соответственно, на 1,1-3,3 т/га или до 8,7% в сравнении с контролем. Наилучшими вариантами в среднем за годы исследований на всех сортах оказались варианты с применением дополнительной листовой обработки агрохимикатом Агровин микро в максимальной дозе с получением прибавки урожайности к контролю в условиях выщелоченных черноземов на 24,2-59,3% или 6,0-10,5/га и в условиях дерново-подзолистых почв – 3,3-28,9% или 1,2-7,1 т/га.

• • References (In Russ.)

Об авторах:

SPIN-код: 9563-4765, Владимир Николаевич Зейрук – доктор с.-х. наук, главный научный сотрудник, заведующий лабораторией защиты растений, , автор для переписки, , SPIN-код: 3937-5336

Людмила Владимировна Дмитриева – научный сотрудник

Grigoriy L. Belov – Dr. Sci. (Agriculture),

Senior Researcher plant protection laboratories, ,

Lyudmila V. Dmitrieva – Researcher

ISSN 2618-7132 (Online) Овощи России №5 2024      [ 97 ] Vegetable crops of Russia №5 2024 ISSN 2072-9146 (Print)