2022. gadā kartupeļus daudzos Krievijas Federācijas reģionos būtiski ietekmēja ilgstošs sausums, kas izraisīja jūtamu ražas samazināšanos salīdzinājumā ar pēdējo gadu vidējo līmeni. Piemēram, trīs vasaras mēnešos Maskavas apgabalā nolijuši tikai 47% nokrišņu, salīdzinot ar ilggadīgajām vidējām vērtībām (skatīt tabulu).
Vienlaikus sausumu pavadīja augsta gaisa temperatūra, īpaši augustā, kā arī augsnes pārblīvēšanās. Attiecībā uz to ietekmi uz produktivitāti šie faktori ir nevienlīdzīgi. Augsnes sablīvēšanās ierobežo sakņu horizontālo un vertikālo augšanu, kas galu galā samazina bumbuļu skaitu un ražu. Mazākas sakņu sistēmas iegūst piekļuvi mazākam augsnes apjomam, tādējādi ierobežojot ūdens un barības vielu uzņemšanu, kā rezultātā augi ir mazāki ar mazāku lapu platību.
Laika apstākļi augšanas sezonā 2016-2022 Maskavas apgabala Dmitrovskas rajonā
Mēnesis | Vidējā diennakts gaisa temperatūra, оС | |||||||
Vid. daudzi L. | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 | 2021 | 2022 | |
<em>Aprel</em> ("Aprīlis") | 5,7 | 6,5 | 3,7 | 6,5 | 6,9 | 3,8 | 6,6 | 4,6 |
Maijs | 13,4 | 13,7 | 8,5 | 14,4 | 15,3 | 10,6 | 13,5 | 9,7 |
Jūnijs | 16,3 | 16,6 | 13,7 | 15,7 | 18,2 | 18,3 | 19,4 | 17,7 |
Jūlijs | 18,7 | 19,7 | 17,1 | 19,2 | 15,6 | 17,7 | 21,2 | 19,5 |
Augusts | 17,0 | 17,9 | 17,8 | 18,4 | 15,2 | 16,5 | 18,4 | 20,7 |
Septembris | 11,6 | 10,3 | 12,1 | 13,5 | 11,3 | 13,3 | 9,1 | |
Oktobris | 4,8 | 3,8 | 4,4 | 6,4 | 7,6 | 6,7 | 5,2 | |
Vidējais / summa | 12,5 | 12,6 | 11,0 | 13,4 | 12,9 | 12,4 | 13,3 |
Mēnesis | Nokrišņi, mm | |||||||
Vid. daudzi L. | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 | 2021 | 2022 | |
<em>Aprel</em> ("Aprīlis") | 52,5 | 28,0 | 99 | 28 | 9 | 34 | 85 | 68 |
Maijs | 72,5 | 69,6 | 36 | 73 | 55 | 160 | 57 | 58 |
Jūnijs | 76,3 | 99,8 | 127 | 54 | 87 | 110 | 63 | 29 |
Jūlijs | 87,7 | 76,4 | 161 | 104 | 107 | 186 | 30 | 61 |
Augusts | 50,3 | 126,0 | 42 | 19 | 61 | 52 | 102 | 10 |
Septembris | 62,4 | 55,6 | 48 | 79 | 33 | 44 | 72 | |
Oktobris | 58 | 38 | 92 | 46 | 65 | 26 | 40 | |
Vidējais / summa | 460 | 493 | 605 | 403 | 417 | 612 | 449 |
Tajā pašā laikā jaunākie pētījumi liecina, ka augsnes sablīvēšanās nesamazina fotosintēzes intensitāti. Kartupeli parasti uzskata arī par vēsa klimata augu. Kādreiz tika uzskatīts, ka kartupeļu augu fotosintēze gandrīz pilnībā tiek nomākta temperatūrā virs 30оC. Odbet tagad ir zināms, ka šī ietekme galvenokārt izraisa trūkumu ūdens. Faktiski kartupeļi var pielāgoties augstām temperatūrām (~40оC) un turpināt fotosintēzi, bet tikai tad, ja ir pietiekami daudz mitrums, ko apliecina veiksmīgas kartupeļu audzēšanas prakse apūdeņošanai Krievijas Federācijas dienvidu reģionos. Piemēram, 2021. gadā lielāka kartupeļu raža tika iegūta Maskavas apgabalā, lai gan visu vasaru tika novērota arī paaugstināta gaisa temperatūra, jūlijā tika fiksēts sausums, bet augustā nolija spēcīgas lietusgāzes (tabula). Līdz ar to nozīmīgākais faktors no uzskaitītajiem ir pats sausums, par kuru tiks veltīts šis raksts, kas sagatavots, pamatojoties uz pēdējā perioda publikācijām (1-7).
Sausums ir atzīts par vienu no galvenajiem abiotiskajiem spriegumiem, jo tas ietekmē augu morfoloģiju, fizioloģiju, ekoloģiskās, bioķīmiskās un molekulārās īpašības. Lauksaimniecībā sausums attiecas uz ūdens trūkuma periodu, kas izraisa mitruma trūkumu augsnē, kas galu galā negatīvi ietekmē kultūraugu ražu. Sausums cilvēcei nav nekas jauns: pagājušā gadsimta 20. gadu sākumā tas izraisīja badu Krievijā un Ķīnā, 30. gados – ASV; Eiropā joprojām atceras anomālā 1976. gada sekas. 2003. gadsimta pirmajā desmitgadē Austrālijas kontinents cieta no ilgstoša sausuma. Eiropas valstis ar šo parādību saskārās 2006. un 2005. gadā, 2010. un 2008. gadā lietus trūkums izraisīja masveida veģetācijas samazināšanos Amazones lietus mežos. Kopš 2010. gada Pireneju pussalu ir klājis vairākus gadus ilgs sausums. Ļoti karsts XNUMX. gads Krievijā iegāja vēsturē.
Vairāki klimata modeļi paredz ikgadējo nokrišņu samazināšanos un temperatūras paaugstināšanos ar biežu sausumu, kas negatīvi ietekmē kultūraugu ražu visā pasaulē. Sagaidāms, ka nākamajos 30–90 gados sausuma stresa periodi palielināsies, jo daudzos pasaules reģionos, tostarp Eiropā, samazinās nokrišņu daudzums un palielinās iztvaikošana. Arvien pieaugošajiem sausuma draudiem ir svarīgi izpētīt un ņemt vērā kartupeļu, kā vienas no galvenajām lauksaimniecības kultūrām, reakciju uz sausuma stresu.
Kartupeļus uzskata par ūdeni taupošām kultūrām (t.i., tādām, kas ražo vairāk kaloriju uz vienu izmantotā ūdens vienību). Viena kilograma kartupeļu ražošanai nepieciešami 105 litri ūdens, kas ir ievērojami mazāk nekā rīsiem (1408 litri) un kviešiem (1159 litri).
Vēl viens vizuāls salīdzinājums: viena liela bumbuļa iegūšanai ir nepieciešami 25 litri ūdens, vienas maizes šķēles vai piena glāzei - 40 litri, viena ābola ražošanai - 70 litri, vienas olas ražošanai - 135 litri un vienas olas ražošanai - 2400 litri. hamburgers.ūdens. Neskatoties uz to augsto ūdens izmantošanas efektivitāti, kartupeļi ir ļoti jutīgi pret sausuma stresu, jo tie var dot ļoti augstu ražu, un kultūrai pārsvarā ir sekla sakņu sistēma.
Mitrums no lapām iztvaiko caur atvērtiem stomatiem. Tas atdzesē nojume, saglabājot temperatūru zem apkārtējās vides temperatūras, kā arī rada mitruma zudumu. Pirmā fizioloģiskā reakcija uz ūdens stresu ir stomatu slēgšana uz lapām. Kad augs aizver stomatu, lai samazinātu mitruma zudumu, samazinās arī oglekļa dioksīda iekļūšana lapā. Tas kavē fotosintēzi, ierobežojot cietes un cukuru uzkrāšanos. Kartupeļu raža un kvalitāte (piemēram, īpatnējais svars) ir atkarīgas no tā, vai fotosintēze pārsniedz auga ikdienas enerģijas vajadzības, ļaujot ogļhidrātiem uzkrāties jaunattīstības bumbuļos. Ūdens trūkums samazina arī iekšējo spiedienu, kas nepieciešams šūnu paplašināšanai un augšanai. Lapu lapotnes un sakņu augšanu var ievērojami samazināt. Lai gan bumbuļu attīstība atsākas, kad ūdens kļūst pieejams, traucējumu rezultātā bumbuļi var būt neveidoti ar šauriem plankumiem vai smailiem galiem. Mitruma trūkums palielina arī bumbuļu plaisāšanas iespējamību. Ir labi zināms, ka ūdens trūkums jebkurā posmā samazina ražu. Jaunākie pētījumi liecina, ka kartupeļu uzņēmība pret sausumu ir atkarīga arī no veida, attīstības stadijas un genotipa morfoloģijas, kā arī no sausuma stresa ilguma un smaguma pakāpes.
Kartupeļu augu fizioloģisko attīstību parasti iedala piecos posmos: 1 - sakņošanās, stādīšana un diedzēšana (no 20 līdz 35 dienām); 2 - stolonu ierosināšana, agrīna veģetatīvā augšana un stolonu attīstība (no 15 līdz 25 dienām); 3 - bumbuļu veidošanās, bumbuļu veidošanās stolonu beigās (10-15 dienas); 4 - bumbuļu augšana vai pietūkums, bumbuļi piepildās un palielinās (no 30 līdz 60 dienām); 5 - briedums, bumbuļu nogatavošanās un galotņu nāve (15 dienas vai vairāk). Ūdens deficītam pirmajā stadijā nav būtiskas nozīmes, dīgtspēja rodas ūdens rezervju dēļ mātes bumbuļos.
Sausums otrajā posmā var samazināt saražoto stolonu skaitu, kā arī negatīvi ietekmēt augu augšanu un nobriešanu. Ūdens stress bumbuļu stadijā var aizkavēt bumbuļu attīstību par vairākām nedēļām (1. attēls). Ietekme bieži vien ir visnozīmīgākā nenoteiktām (nepārtraukti augošām) šķirnēm, pagarinot augšanas sezonu un potenciāli radot nobriešanas un tvirtas ādas problēmas.
Turpretim determinētās (augu augšana apstājas pēc ziedēšanas) šķirnes šajā periodā ir relatīvi nejutīgas pret ūdens spriedzi un nogatavosies normāli. Lai gan ūdens trūkums bumbuļu rašanās laikā var ietekmēt ražu, ietekme uz kvalitāti ir visnozīmīgākā. Šajā konkrētajā laikā kraupis nosēžas uz bumbuļiem; hanteles forma, plaisas un citas deformācijas ir nevienmērīga augsnes mitruma rezultāts bumbuļu rašanās un agrīnas attīstības laikā. Vēl viena iespējamā ūdens slodzes ietekme, īpaši kombinācijā ar augstu temperatūru, bumbuļu rašanās un agrīnas uzbriešanas laikā ir "caurspīdīga gala" vai "cukura gala" veidošanās. Sausie apstākļi nozīmē, ka fotosintēzes rezultātā iegūtie cukuri netiek pilnībā pārveidoti par cieti.
Ūdens trūkums bumbuļu augšanas laikā parasti ietekmē ražu vairāk nekā kvalitāti. Šajā periodā sausuma efektu nevar kompensēt nekas, samazināsies augu produktivitāte.
Sausums samazina kartupeļu ražu, ietekmējot veģetatīvo augšanu, augu augstumu, lapu skaitu un izmēru, kā arī lapu fotosintēzi, samazinot hlorofilu, samazinot lapu platības indeksu vai lapu platības ilgumu. Papildus veģetatīvajai augšanai sausums var ietekmēt kartupeļu reproduktīvo stadiju, saīsinot augšanas ciklu vai samazinot augu ražoto bumbuļu izmēru un skaitu. Turklāt sausums ietekmē arī iegūto bumbuļu kvalitāti.
Sausuma ietekme uz virszemes kartupeļu augšanu. Lapu lapotnes attīstība ir viens no sausuma jutīgākajiem augu attīstības posmiem. Nojumes attīstība nozīmē lapu, stublāju veidošanos, kā arī atsevišķu lapu laukuma un auga augstuma palielināšanos. Sausums kavē stublāju augstumu, jaunu lapu veidošanos, stublāju skaitu un atsevišķu kartupeļu lapu platību. Lapu platības indekss (LAI) un lapu platības ilgums (LAD) tiek uzskatīti par svarīgākajiem faktoriem bumbuļu ražas nodrošināšanā. Sausuma stress būtiski samazina LAI un LAD kartupeļu kultūrās.
Augu augšana ir atkarīga no augsta turgora spiediena, kas veicina šūnu paplašināšanos. Lai uzturētu augstu turgora spiedienu, augiem ir nepieciešama pastāvīga ūdens padeve. Sausuma stresa apstākļos augiem samazinās ūdens pieejamība, kas ietekmē lapotnes augšanu. Lielākajā daļā augu sugu lapu augšana apstājas, ja pieejamais augsnes ūdens ir mazāks par 40-50%. Un lapu augšana kartupeļos apstājas, kad pieejamais augsnes ūdens ir mazāks par 60%, kas liecina par kartupeļu augu paaugstinātu jutību pret ūdens trūkumu. Tādējādi samazināta lapu un stublāju augšana ir pirmā novērotā ūdens trūkuma ietekme kartupeļos. Lai gan ietekme lielā mērā ir atkarīga no sausuma stresa laika, ilguma un intensitātes, gan agrīnajam, gan vēlīnajam sausumam ir kavējoša ietekme uz lapotnes augšanu. Agrs sausums to palēnina, tādējādi palielinot laiku, kas nepieciešams, lai sasniegtu optimālo lapu laukumu, savukārt vēlīnā sausuma dēļ nobriedušas lapas un veidojas jaunas (2. att.).
Ir ziņas par agrīnā sausuma skarto kartupeļu stādu stublāju garuma samazināšanos par 75-78%. Sausuma ietekme atšķiras arī šķirnēm ar dažādu priekšlaicīgumu. Visaptverošs pētījums parādīja, ka vēlu nogatavojušās šķirnes var mazāk ietekmēt agrīns sausums, jo tām ir garāks veģetatīvās augšanas periods. Tie var aizkavēt pilnīgas lapotnes pārklājuma sasniegšanu vēlīna sausuma stresa apstākļos, tādējādi samazinot tā ietekmi.
No otras puses, kartupeļu kātu skaits var tikt ietekmēts mazākā mērā, jo augi jau pirms vēlā sausuma iestāšanās ražo optimālo kātu skaitu.
Lai pabeigtu normālu fotosintēzes procesu, augiem ir nepieciešams ūdens, oglekļa dioksīds un gaisma. Sausuma stress ietekmē fotosintēzes daudzumu un ātrumu augos. Lapu skaita un atsevišķu lapu laukumu samazināšanās ietekmē fotosintēzes apjomu. No otras puses, ūdens un CO trūkums2 samazina fotosintēzes ātrumu. Sausuma stress samazina relatīvo ūdens saturu kartupeļu lapās, palielinot starpšūnu jonu koncentrāciju. Augsta starpšūnu jonu koncentrācija kavē ATP sintēzi, kas ietekmē ribulozes bisfosfāta (RuBP) veidošanos, kas ir galvenais oglekļa dioksīda akceptors fotosintēzes laikā. Tāpēc RuBP ražošanas samazināšanās tieši ietekmē fotosintēzi.
Sausuma ietekme uz pazemes kartupeļu augšanu. Kartupeļu pazemes daļas ir saknes, stolons un bumbuļi. Kartupeļiem ir sekla un vāja sakņu sistēma, kas padara kartupeļu augus jutīgus pret sausuma stresu. Kartupeļu sakņu sistēmas arhitektūra, sakņu garums un masa ir labi pētīta, taču ir grūti ar pārliecību runāt par kādu noteiktu sausuma stresa ietekmi uz pazemes orgānu attīstību, jo pētījumu rezultāti par šo tēmu ir pretrunīgi. Vairāki speciālisti ziņoja par sakņu garuma samazināšanos sausuma stresa apstākļos, savukārt citi, gluži pretēji, izdarīja secinājumus par pieaugumu vai izmaiņu neesamību (2. att.).
Tikpat pretrunīgi dati iegūti pētījumos par sausuma stresa ietekmi uz kartupeļu sakņu sauso masu un stolonu skaitu.
Dažādas šķirnes atšķirīgi reaģē uz sausuma īpašo intensitāti un ilgumu. Daži pētnieki uzskata, ka vēlākās šķirnes iegūst dziļāku un lielāku sakņu masu nekā agrīni nogatavojušās šķirnes, kas pakļautas tādam pašam stresam. Sakņu sistēmu būtiski ietekmē augsnes veids, eksperimenta vieta, bumbuļu fizioloģiskais vecums un sēklas materiāla apstrāde stādīšanas laikā. Visu šo faktoru plašā variācija apgrūtina sausuma stresa ietekmes uz kartupeļu pazemes daļām izpēti.
Sausuma ietekme uz kultūraugu ražu kartupeļi Lielu bumbuļu ražu sasniegšana ir galvenais kartupeļu audzēšanas uzdevums un problēma, tāpēc šis jautājums tiek pētīts visdetalizētāk. Kartupeļu reakcija uz ūdens trūkumu ir ļoti atkarīga no šķirnes. Lauka pētījumu gaitā šķirnes Remarque un Desiree atradās līdzīgos sausuma stresa apstākļos. Rezultāti uzrādīja ražas samazināšanos par 44% un 11%. Tajā pašā laikā svaigu bumbuļu svaru ietekmē sausuma stresa ilgums un smagums. Agrīnais stress (no dīgtspējas līdz bumbuļu ierosināšanas stadijai) samazina gan agri, gan vēlu nogatavojušos šķirņu svaigu bumbuļu masu. Tomēr ilgstošs sausums, kas ilgst no dīgtspējas līdz bumbuļu augšanas stadijai, agri nogatavojušās šķirnes skar daudz spēcīgāk nekā vēlīnās.
Sausums ietekmē arī kartupeļu stādiem saražoto bumbuļu skaitu, un vislielākie postījumi rodas augu attīstības sākumposmā, īpaši bumbuļu iesākšanās stadijā. Bet novēlotais īslaicīgais stress vairāk ietekmē bumbuļu sausnas veidošanos, nevis to skaitu.
Sausais stress tieši ietekmē bumbuļu sauso svaru, samazinot lapu augšanu un samazinot to fotosintēzes aktivitāti. Tas maina arī relatīvo ūdens saturu lapās, kas ietekmē augu vielmaiņas aktivitāti. Stomatālā vadītspēja samazinās, kā rezultātā samazinās oglekļa dioksīda uzņemšana un neto fotosintēzes ātrums. Turklāt ūdens stress izraisa arī hlorofila satura samazināšanos, kā arī lapu platības indeksa un lapu augšanas ilguma samazināšanos. Visi šie faktori tieši ietekmē fotosintēzi, kas savukārt ietekmē sausnu. Bumbuļu sausnas samazinājums ir vienāds pret sausumu jutīgām un sausumu izturīgām šķirnēm. Tajā pašā laikā sausuma izturīgās šķirnes veido mazākus, bet lielākus bumbuļus (>40 mm), kas padara to ražu nopērkamāku nekā sausuma jutīgo. Bumbuļu skaita samazināšanās ir atkarīga no stresa pakāpes un šķirnes īpašībām. Bumbuļu vidējā sausā masa labas apūdeņošanas, mērena sausuma (50% no pieejamā augsnes ūdens) un smaga sausuma stresa (25% pieejamā augsnes ūdens) apstākļos ir 30,6 g uz 1 augu, 10,8 g uz 1 augu un 1,6, 1 g uz XNUMX augu, attiecīgi. Visas šķirnes atšķīrās ar bumbuļu sausnas ieguvi dažādos ūdens režīmos.
Mērenā sausuma stresā sauso bumbuļu masas samazinājums šķirnēs bija robežās no 49,3% līdz 85,2%, bet ekstremālos apstākļos - no 93,2% līdz 98,2%. Atšķirības starp šķirnēm bumbuļu sausnas ražošanā var būt saistītas ar atšķirībām to agrīnajā briedumā, jo agri nogatavojušās šķirnes iegūst lielāku vidējo bumbuļu masu nekā vēlīnās.
Sausuma mazināšanas iespējas. Būtu loģiski šajā daļā aprobežoties ar priekšlikumu apgūt dažādas apūdeņošanas metodes kā radikālu sausuma problēmas risinājumu. Taču strauji pieaugušās apūdeņošanas sistēmu izmaksas līdz 400 tūkstošiem rubļu/ha liek mērķtiecīgāk un apjomīgāk izmantot citus bezūdens, līdzekļi sausuma radīto zaudējumu mazināšanai. Tie ietver:
Sausumam izturīgāku kartupeļu šķirņu izmantošana. Pēdējos gados ir identificēti daudzi gēni, kas saistīti ar sausuma stresu, taču sausumam izturīgi kartupeļu genotipi joprojām ir tālu no tā, lai izveidotu genoma rediģēšanas tehnoloģiju. Nedeterminētās stublāju tipa šķirnes ir izturīgākas pret sausumu, tomēr pie ļoti ilga sausuma tām ir problēmas ar bumbuļu nogatavināšanu līdz ražas novākšanas brīdim (situācija 2021. gadā). Agrīnais sausums agri nogatavojušos šķirņu ražu samazina vairāk nekā vēlu nogatavojušos šķirņu ražu. Agrīnām šķirnēm vēlīns sausums ir mazāk svarīgs, un vēlu nogatavojušos šķirņu bumbuļiem šajā gadījumā nav laika nogatavoties. Neprognozējama sausuma apstākļos sausuma stresa ietekmi var mazināt, vienlaikus audzējot vairākas kartupeļu šķirnes ar atšķirīgu agrīnu gatavību un augšanas veidu.
Efektīva augsnes apstrāde. Adaptīvās augsnes apstrādes metodes palielina ūdens infiltrāciju un samazina augsnes mitruma iztvaikošanu un nokrišņu noteci. Augsnes apstrāde ietekmē ūdens pieejamību, mainot augsnes virsmas raupjumu un porainību, bet grēdu izmantošana kartupeļu audzēšanai nedaudz ierobežo augsnes apstrādes iespējas kartupeļu ražošanā. Tomēr ir skaidrs, ka Salīdzinot ar daudzās saimniecībās nepamatoti izmantoto frēzēšanas veidņu tehnoloģiju pirms stādīšanas un kores veidošanās laikā, pasīvo darba korpusu izmantošana kultivēšanai, augsnes padziļināšanai, rindstarpu atslābināšanai, bedrītes dod taustāmu efektu, samazinot eroziju, ūdens un augsnes izskalošana un ūdens uzkrāšanās uzlabošana (skat. foto 1-3, 3 - skats uz kartupeļu lauku pēc 100 mm nokrišņu dienā).
Uz biežāka sausuma fona un ņemot vērā klimata pārmaiņu iespējamību, kartupeļu stādītājus vēlams aprīkot ar bedrītēm, īpaši slīpos laukos un vienlaikus ar stādīšanu veidojot pilnvērtīgas grēdas (foto 4) .
augsnes organiskās vielas mazina sausuma ietekmi, kontrolējot iztvaikošanu, absorbējot ūdens tvaikus mulčas audumos un palielinot infiltrāciju. Dzīvnieku kūtsmēsli, salmi, zaļmēsli, kas bagāti ar oglekli, var arī uzlabot augsnes uzturvērtību un ūdens noturības spēju. Īpaši pārliecinoši rezultāti tika iegūti, salīdzinot piecas dažādas (bet īsas) kartupeļu rotācijas shēmas ar un bez apūdeņošanas (5). Standarta divu gadu jeb "status quo" (SQ) rotācija sastāvēja no miežiem, kas bija pārsēti ar sarkano āboliņu kā seguma kultūru, kam atkal sekoja kartupeļi nākamajā gadā, un katru gadu ietvēra regulāru augsnes apstrādi pavasarī un rudenī.
Augsnes saglabāšanas (SC) rotācija sastāvēja no trīs gadu rotācijas ar timotiņiem sētiem miežiem, kas turpina augt visu nākamo gadu. Šajā sistēmā augsnes apstrāde ir ievērojami samazināta, savukārt nav nepieciešama papildu kopšana un ražas novākšana visa gada garumā, kas būtiski uzlaboja augsnes saglabāšanu. Turklāt pēc kartupeļu novākšanas tika uzklāta salmu mulča (2 t/ha), lai vēl vairāk saglabātu augsnes resursus. Augsnes uzlabošanas (SI) rotācija sastāv no tās pašas pamatapstrādes (3 gadi, mieži/timotiņš-kartupeļi, ierobežota augsnes apstrāde, salmu mulča), bet ar ikgadējām komposta piedevām (45 t/ha), lai nodrošinātu pārmērīgu organisko vielu augsnes uzlabošanai. kvalitāti. Slimību apturēšanas (DS) augseka tika izstrādāta, lai kontrolētu augsnes izraisītas infekcijas, un tā ietvēra slimību nomācošu kultūraugu izmantošanu, rotācijas periodu, kultūraugu daudzveidību, zaļmēslojumu. Sistēma bija trīs gadu tirāža ar slimību nomācošu sinepju šķirni, ko audzēja zaļmēsliem, kam sekoja pirmā gada sinepju sēklu raža. Otrajā gadā zaļmēsliem sēja sorgo-sudāna zāli, pēc tam ziemas rudzi ar kartupeļiem trešajā gadā. Šīs augsekas tika salīdzinātas ar kartupeļu pastāvīgo audzēšanu (PP).
Visas rotācijas palielināja bumbuļu ražu salīdzinājumā ar PP kontroli bez rotācijas, un SI shēma, kas ietvēra ikgadēju kompostēšanu, radīja lielāku ražas pieaugumu un lielāku lielo bumbuļu procentuālo daudzumu (3,4., 14. attēls) nekā visas citas neapūdeņotas sistēmas. no 90 līdz 11%). DS, kas satur slimību nomācošus zaļmēslus un seguma kultūras, apūdeņojot deva vislielāko ražu (pieaugums par 35-3,4%). Apūdeņošana veicināja bumbuļu ražas pieaugumu visās audzēšanas sistēmās (27.,37. att.), izņemot SI (vidēji pieaugums par XNUMX-XNUMX%). Tas arī izraisīja ievērojamu lapu veģetācijas laika un hlorofila satura (kā fotosintēzes potenciāla indikatoru), kā arī sakņu un dzinumu biomasas palielināšanos salīdzinājumā ar citām kultivēšanas sistēmām, īpaši neapūdeņotos apstākļos. SI rotācija arī palielināja N, P un K koncentrāciju dzinumu un bumbuļu audos, bet ne lielākajā daļā mikroelementu.
Šo lauksaimniecības sistēmu pētījumi ir atklājuši izmaiņas augsnes fizikālajās, ķīmiskajās un bioloģiskajās īpašībās, un laika gaitā šai ietekmei ir tendence pieaugt. Visas rotācijas palielināja augsnes agregātu stabilitāti, ūdens pieejamību, mikrobu biomasu salīdzinājumā ar pilnu rotāciju (PP), un trīs gadu shēmas (SI, SC, DS) palielināja agregātu stabilitāti salīdzinājumā ar diviem gadiem (SQ). Turklāt trīs gadus samazinātas augsnes apstrādes rotācijas (SI un SC) palielināja ūdens pieejamību un samazināja augsnes blīvumu salīdzinājumā ar citām sistēmām. SI shēma radīja lielāku kopējo un makrodaļiņu organisko vielu, aktīvās oglekļa, mikrobu biomasas, ūdens pieejamības, barības vielu koncentrācijas un mazāka tilpuma blīvuma pieaugumu nekā visās citās augkopības sistēmās. Ir arī pierādīts, ka SI palielina mikrobu aktivitāti un būtiski ietekmē augsnes mikrobu kopienas īpašības, savukārt PP uzrāda viszemāko mikrobu aktivitāti ar pārējo starpā. Visas šīs izmaiņas ir augsnes uzlabošanas parametri.
Šajā pētījumā visas rotācijas palielināja bumbuļu kopējo un komerciālo ražu bez apūdeņošanas, salīdzinot ar bezrotācijas (PP), bet SI variants nodrošināja augstāko bumbuļu ražu no visām sistēmām (gan kopējā, gan komerciālā): vidēji par 30–40% augstāka nekā SQ un PP sistēmas visiem gadiem (3,4.,2007. att.). Ražas atšķirības bija vislielākās sausākos gados (2010. un 40. gads), kad SI raža bija par 90-XNUMX% lielāka nekā SQ un PP. Turklāt SI shēmā tika iegūts vislielākais lielo un īpaši lielo bumbuļu saturs.
Jāpiebilst, ka apūdeņošanas apstākļos visas augsekas, izņemot SI, deva ievērojami augstākas ražas, salīdzinot ar neapūdeņoto tehnoloģiju, savukārt kopraža un noieta raža vidēji bija attiecīgi par 27 un 37% lielāka. Tikai SI variants deva salīdzināmu (un augstu) ražu gan apūdeņotos, gan neapūdeņotos apstākļos. Iegūtie dati pārliecinoši liecina, ka SI novērotais ražas pieaugums ir saistīts ar augsnes apstākļu uzlabošanos, palielinātu ūdens aizturēšanas spēju un augiem pieejamo ūdeni. orochenenie ievērojami palielina izaugsmi un ražu plkst normāli lauka apstākļi bet augsekas shēmaka SI ar lielām organiskām piedevām būtībā aizstāj apūdeņošanu, nodrošinot salīdzināmus rezultātus bez apūdeņošanas.
Uzturvielu racionāla izmantošana vielas palīdz arī palielināt kartupeļu izturību pret sausumu, jo tas ietekmē augsnes un augu šūnu ūdensizturības spēju. Dažas neorganiskās barības vielas, piemēram, Zn, N, P, K un Se, mazina sausuma stresu. Lapu un augsnes uzklāšana ar silīciju uzlabo kartupeļu izturību pret sausumu. Maksimālais kālija pielietojums izraisa izturību pret sausumu, uzlabojot augšanu, gāzu apmaiņu, uzturvērtības un antioksidanta īpašības. Kā stresa mazināšanas līdzeklis kālijs mazina sausuma negatīvās sekas, regulējot vai uzlabojot stomatālās vadītspējas un fotosintēzes ātrumu, CO2 un ATP sintēze. Kālija izmantošana, tostarp tieši sausuma procesā (lapu barošana), samazina stresu neatkarīgi no šķirnēm (1). Kālija ieviešana ir efektīva metode, lai palielinātu kartupeļu kultūru sausuma izturību.
Dabisko un sintētisko augšanas regulatoru aplikācija ar lapām augi var arī mazināt sausuma nelabvēlīgo ietekmi. Lai gan šī ir jauna tehnoloģija agronomijā, kas tikai kļūst par daļu no efektīvas sausuma pārvaldības stratēģijas. Starptautiskajā praksē liela mēroga kartupeļu audzēšana neitralizācijaiKarstuma un sausuma ietekmi visaktīvāk izmanto jūras aļģu ekstrakti, olbaltumvielu hidrolizāti, humīnskābes un mikrobioloģiskie preparāti. Praktiskie lēmumi par biostimulantu lietošanu nedaudz atšķiras no teorētiskajiem postulātiem (2). Visos labi novērtētajos komerciālajos produktos pret karstumu un sausumu dominē aminoskābe glicīns tīrā veidā un kombinācijā ar betaīnu (glicīna atvasinājumu).
Aļģu un humātu ekstraktiem primārais ir organisko vielu saturs. Koncentrētāki produkti būs efektīvāki. Priekšroka dodama humīnskābēm, nevis fulvoskābēm. Mikrobioloģiskajos preparātos jāprecizē celmu sastāvs, efektivitāti šajā jomā nodrošina tikai fundamentālo pētījumu institūtu attīstība, un derīgo mikroorganismu celmu autoritāte veidojas nevis uzreiz, bet gan daudzu gadu laikā. Nav jēgas lietot preparātus ar nespecifisku, nesaprotamu sastāvu un nezināmu saturu vai satura apzīmējumu nestandarta mērvienībās. Diemžēl tirgū joprojām ir pietiekami daudz šādu neprofesionālu produktu.
Darba režīmu pielāgošana ar sēklu materiālu. Sausuma stress, īpaši kombinācijā ar pārmērīgu karstumu, pasliktina sēklas bumbuļu fizioloģisko stāvokli. Samazinās dziļas miera periods, palielinās agras, burtiski rudens, dīgtspējas risks to šķirņu bumbuļiem ar īsu ģenētisko miera periodu uzglabāšanā. Sagatavojot sēklas konkrētiem kartupeļu audzēšanas mērķiem, jāņem vērā sausuma ietekme. Īpaši rūpīgi jāizsver katras šķirnes sēklas bumbuļu lietošanas nepieciešamība un ilgstošas dīgšanas sekas augstā temperatūrā.
Padome о pārvietojas ražošana kartupelis uz reģioniem ar augstu nokrišņu daudzumu un mazāka sausuma iespējamība plašās Krievijas Federācijas mērogā ir diezgan pamatota. Jā, lielākajai daļai esošo uzņēmumu tas nav būtiski, taču jaunizveidotiem uzņēmumiem ir ieteicams apzināti un savlaicīgi izturēties pret šādām iespējām, t.i. projekta plānošanas stadijā. Praktiski efektīva vairumā gadījumu ir telpiska kartupeļu lauku aizvākšana viena liela uzņēmuma ietvaros. Bieži pat 5-10-20 km attālumā nokrišņu daudzums un laiks būtiski atšķiras. Kopējās platības sadalījums ļauj palielināt kartupeļu kopražas stabilitāti.
Smags sausums lauksaimniecībā vienmēr ir uzskatīts par nepārvaramu varu, tie. būtisks apstāklis, kas negatīvi ietekmē spēju pildīt līgumsaistības pret klientiem, bankām u.c. Ar patiesām partnerattiecībām nozarē un valdības politikas īstenošanu pārtikas ražošanas stabilitātes atbalstam šādā situācijā ir ierasts piemērot ekonomiskus pasākumus, lai kompensētu sausuma radītos zaudējumus lauksaimniecības produktu ražotājiem.
Tātad 2022. gadā tika novērots ilgstošs sausums un augsta temperatūra galvenajās kartupeļu audzētājvalstīs Eiropā: Vācijā, Beļģijā, Francijā un Anglijā. Jau iepriekš aprēķināts, ka kartupeļu bruto raža ES būs zemākā pēdējo 20 gadu laikā. Atbildes pasākumi turtiek ņemti operatīvi: papildus garantētajai apdrošināšanas atlīdzībai tiek pārskatītas līgumcenas - protams, uz augšu, mazumtirdzniecībā tiek koriģētas pielaides galda kartupeļu izmēram, protams, uz leju. Tirdzniecības ķēdes informē patērētājus par kalibrēšanas maiņas iemesliem, visai sabiedrībai ir izpratne, ka šajā situācijā mazumtirgotāju peļņas īpatsvars kopsummā cena jāsamazina par labu zemniekiem. Šāds ārvalstu mazumtirdzniecības ķēžu darba stils, aktīvi pelnot naudu Krievijas Federācijā, neattiecas uz Krievijas kartupeļu audzētājiem. Kartupeļu iepirkuma cenas šobrīd ir ievērojami zemākas nekā pērn, kad bija arī sausums (jo sausums-2022 neaptvēra visus reģionus), un laiks tam pievērst uzmanību valsts pārvaldes un kontroles iestādēm, nozaru arodbiedrībām. Un ir reāli sniegt atbalstu kartupeļu ražotājiem sausuma apstākļos, tādējādi faktiski izrādot bažas par nodrošinātību ar pārtiku un importa aizstāšanu.
Tādējādi sausums kļūst par galveno dabas parādību, kas ierobežo kartupeļu ražu. Kultūras jutīgums pret sausumu galvenokārt ir saistīts ar tās seklu sakņu sistēmu. Ūdens stresa ietekme dažādos augšanas posmos ir atšķirīga. Bumbuļu sākšanās un augšana ir viskritiskākie posmi. Ūdens trūkums bumbuļu rašanās laikā var nopietni ietekmēt formas izkropļojumu, kreveles izplatīšanos, plaisas, dobumus. Ūdens trūkums bumbuļu uzbriešanas laikā visvairāk ietekmē ražu. Lapu virsmas veidošanās dinamika, šķirnes attīstības veids nosaka sausumizturības līmeni. Sausuma stresa ietekmi var mazināt, atlasot un vienlaikus audzējot vairākas kartupeļu šķirnes ar atšķirīgu agrīnas nogatavināšanas un augšanas modeļiem. Augsnes padziļināšanas, pasīvo darba korpusu izmantošana, rindstarpu un bedrīšu irdināšana nodrošina augsnes mitruma rezervju un nokrišņu saglabāšanu veģetācijas periodā. Augsekas ilguma palielināšana, segumu, zaļmēslu izmantošana, samazināta augsnes apstrāde un organiskā mēslojuma izmantošana būtiski uzlabo kartupeļu augšanu un ražu sausuma apstākļos. Efektīvi līdzekļi sausuma radīto postījumu samazināšanai ir kvalificēta apstrāde ar sēklu materiālu, īpaši pretstresa preparāti un lapotnes barošana ar mērķtiecīgām barības vielām.
ATSAUCES: Bahar, A.A.; Faried, HN; Razaks, K.; Ullah, S. et al. Kālija izraisīta kartupeļu sausuma tolerance, uzlabojot morfofizioloģiskās un bioķīmiskās īpašības. Agronomy 2021, 11, 2573. https://doi.org/10.3390/agronomy11122573 Banadysev S.A. Pretoties stresam / lauksaimniecības uzņēmējdarbība. - 2022. Nr.3. - 18.-23.lpp. Dahal K, Li XQ, Tai H, Creelman A un Bizimungu B (2019) Kartupeļu stresa tolerances un bumbuļu ražas uzlabošana saskaņā ar klimata pārmaiņu scenāriju — pašreizējais pārskats. priekšā. Augu Sci. 10:563. doi:10.3389/ fpls.2019.00563 Huntenburg K, Dodd IC, Stalham M. Augsnes sablīvēšanai un/vai žāvēšanai pakļauto kartupeļu agronomiskās un fizioloģiskās reakcijas. Ann Apple Biol. 2021; 178: 328–340. https://doi.org/10.1111/aab.12675 Larkins, R.P.; Honeycutt, CW; Grifins, T.S.; Olānija, OM; Viņš, Z. Kartupeļu augšanas un ražas raksturojums saskaņā ar dažādām augkopības sistēmas pārvaldības stratēģijām ASV ziemeļaustrumu agronomijā 2021, 11, 165. https://doi.org/10.3390/agronomy11010165 Nasirs, M.W.; Toth, Z. Sausuma stresa ietekme uz kartupeļu ražošanu: pārskats. Agronomy 2022, 12, 635. https://doi.org/10.3390/agronomy12030635 Obidiegwu JE, Bryan GJ, Jones HG un Prashar A (2015) Sausuma pārvarēšana: stress un adaptīvās reakcijas kartupeļos un uzlabošanas perspektīvas. priekšā. Augu Sci. 6:542. doi:10.3389/fpls.2015.00542 |