Картофель: скрытые резервы
 |
| Николай Кваснюк, руководитель группы технологий защиты картофеля ВНИИ Фитопатологии Россельхозакадемии |
В течение многих десятилетий среднегодовые урожаи картофеля в России составляют 110-130 ц/ra, что в 3-3,5 раза ниже, чем во многих странах Европы. Урожайность картофеля в стране остаётся неизменной, несмотря на работы по оздоровлению и размножению семенного материала, возможности использования в производстве порядка 290 высокоурожайных сортов картофеля, внедрение новой техники, эффективных технологий и средств защиты растений, строительство современных картофелехранилищ, перерабатывающих пунктов. Давайте разберёмся, как можно изменить эту ситуацию?
Мы полагаем, что для повышения урожайности картофеля необходимо, прежде всего, понимание особенностей взаимосвязи: патоген - растение-хозяин - окружающая среда. Картофель размножается вегетативно и относится к небольшой группе сельскохозяйственных культур, поражаемых наибольшим числом болезней разной этиологии. Его заражение возможно во все времена года, во время хранения, вегетации и уборки. При этом внедрение патогена в здоровые органы растения-хозяина может осуществляться прямым путём от инфицированных клубней в ботву и обратно, с помощью переносчиков, при контакте с инфицированными тканями, через почву, воздушным путём и другими способами. Поэтому в технологии возделывания картофеля мелочей не должно быть. Любое, даже незначительное, нарушение может стать причиной значительных потерь урожая.
В настоящее время наибольшие потери урожая картофеля вызывает низкое качество семенного материала. Порядка 70-75% клубней семенного фонда в массе своей поражены болезнями вирусной, бактериальной и грибной природы и обладают низкой урожайностью. Массовому заражению клубней способствует принятая в сельскохозяйственном производстве практика получения максимально высоких урожаев семенной продукции. Но, к примеру, в системе зерновых культур подобная практика оправдана, поскольку после сортировки в семенной фракции остаются крупные, наполненные, здоровые зерна. В картофелеводстве при урожаях выше 350 ц/га и густоте растений 40-45 тыс/га клубни от здоровых, высокоурожайных растений перерастают размеры семенной фракции (от 28-30 до 55-60 мм, ГОСТ Р 531136 - 2008) и идут на продовольственные и другие цели, тогда как в семенной фракции остаются клубни от заражённых растений и клубни-«последыши» от здоровых растений, которые соответствуют требованиям ГОСТа только по размерам. В результате за 1-2 года здоровый семенной материал превращается в заражённый, а его урожайность в 2-4 раза ниже сорта - оригинатора.
Дальнейшее возделывание заражённого семенного картофеля приводит не только к значительным потерям урожая, но и к повсеместному распространению болезней разной этиологии.
К широкому распространению болезней, вредителей и сорняков, в том числе и карантинных видов, привело перемещение основных посадок картофеля (более 80%) на миллионы дачных и приусадебных участков. Они, по существу, являются накопителями всевозможной инфекции и источником заражения окружающих посадок картофеля. Остроту данной проблемы значительно усилила ликвидация ФГУ «Фитосанитарный Центр» и межрайонных пунктов сигнализации и прогноза. Высокий профессионализм специалистов пунктов сигнализации и прогнозов позволял своевременно выявлять появление новых болезней, вредителей и сорняков, в том числе карантинных видов. В 1985 году они первыми обнаружили на территории страны (Ярославская опытная станция и совхоз
«Городецкий» Горьковской области) новую, «мексиканскую» форму фитофтороза, получившую название «стеблевая форма». Это дало возможность вовремя разработать адекватные защитные мероприятия и исключить огромные потери урожая. Полагаем, что отсутствие качественного фитосанитарного мониторинга будет осложнять разработку прогноза развития патогенных микроорганизмов и научно-обоснованное внедрение в практику соответствующих сортов,технологий и защитных мероприятий.
В сложившейся ситуации наиболее эффективным приёмом снижения выраженности клубней картофеля болезнями разной этиологии является уничтожение ботвы в сроки, когда 70-80% клубней достигает размеров семенной фракции.
Он позволяет:
-сохранить в семенной фракции клубни от здоровых высокоурожайных растений;
- увеличить до 60% выход здоровых клубней семенной фракции с единицы площади (общий вес урожая при этом снижается до 40%);
- сохранить на 3-4 года потенциальную урожайность семенного материала возделываемых сортов картофеля на уровне сорта-оригинатора;
- исключить ежегодные закупки семенного материала и затраты значительных финансовых средств.
В США и ряде других стран в качестве семенного материала используют крупные клубни, разрезанные на 2-4 части.
В нечерноземной зоне России срок уничтожения ботвы на ранних сортах семенного картофеля наступает во второй - третьей декаде июля, на средне- поздних и поздних сортах - в первой декаде августа. Ботву уничтожают механическим, химическим или комбинированным способом. Уборку урожая лучше проводить через 10-15 дней после уничтожения ботвы. Это необходимо для формирования плотной кожуры, снижения выраженности клубней мокрыми бактериальными и сухими фузариозными гнилями, альтернариозом, раневой питиевой гнилью и другими болезнями.
К сожалению, производству качественной семенной продукции препятствует, в первую очередь, отсутствие программы производства и реализации качественной семенной продукции. Пойти на более раннее удаление ботвы и потерю 35-40% (по весу) урожая возможно только при наличии заказа на производство определённых объёмов семенной продукции и гарантии на её реализацию по утверждённой стоимости. Поэтому в настоящее время производство семенного картофеля выгодно для обеспечения внутренних потребностей.
Во-вторых, практически во всех рекомендациях для получения качественного семенного картофеля предлагают уничтожение ботвы за 10-15 дней до планируемой уборки урожая, что не имеет отношения к срокам формирования клубней семенной фракции. Ведь уборку урожая, как правило, проводят в сентябре-октябре, тогда как формирование основной части клубней семенной фракции завершается в первой декаде августа.
В течение вегетации в семеноводческих хозяйствах дополнительно необходимо проводить три фитопрочистки: при высоте растений 10-15 см, во время массового цветения и в начале периода увядания. Они дают возможность удалить ботву и клубни, в сильной степени поражённые болезнями разной этиологии, и ликвидировать разносортицу.
В последние годы под картофель вовлекается все больше залежных земель. Но они не всегда соответствуют требованиям по плодородию почв, глубине пахотного слоя, выравненности рельефа, от- регулированности водного режима, фитосанитарным нормам. Это приводит к формированию блюдец и выпадам всходов, «удушению» и поражению клубней вредителями и болезнями, снижению качества и конкурентоспособности продукции.
Одним из важнейших агроприёмов является вспашка почвы. Наиболее эффективна ранняя зяблевая вспашка (до середины сентября) на глубину 25-30 см. Она приводит к разложению растительных остатков, гибели значительной части инокулюма фитофтороза, альтернариоза, антракноза, фомоза, других болезней и вредителей. В результате на 11-19% повышается урожай картофеля и улучшается его качество. В свою очередь, поздняя осенняя вспашка в 3-4 раза лучше, чем весенняя вспашка очищает почву от однолетних сорняков, снижает энергию развития корневищных и корнеотпрысковых сорняков, сокращает численность колорадского жука и некоторых других вредителей, способствует гибели значительной части возбудителей болезней, особенно в годы с ранним потеплением и таянием снега.
В картофелеводстве обязательными являются севооборот и пространственная изоляция. Оптимальным является 4-6-польный севооборот. В то же время 2-3-польный севооборот даёт возможность снизить жизнеспособность многих патогенных микроорганизмов, в том числе ооспор возбудителя фитофтороза на 60-80% и практически исключить участие заражённых клубней падалицы в формировании очагов первичной инфекции. Оптимальная пространственная изоляция семенных посадок картофеля, прежде всего от переносчиков вирусных болезней, - 500 метров и более. Для возбудителя фитофтороза вполне допустима изоляция в 200-300 м от источников первичной инфекции. К примеру, в эпифитотийные 2008-2009 годы на инфицированных участках восприимчивого сорта «Ильинский» симптомы болезни проявлялись в фазе всходов, тогда как при изоляции в 200-250 м от источников первичной инфекции они отмечались в начале цветения. Задержка со сроками появления болезни обеспечила прибавку урожая 153ц/га (таблица 1).
При посадке высокоустойчивого сорта «Удача» даже на инфицированных участках первые признаки болезни появлялись с фазы бутонизации, а урожай картофеля составлял 326 ц/га. На изолированных участках симптомы болезни проявлялись в более поздние сроки, в конце цветения, а урожай картофеля составлял 493 ц/га. К сожалению, в «Государственном реестре селекционных достижений, допущенных к использованию» высокоустойчивые сорта картофеля, подобные «Удаче», практически отсутствуют.
Вследствие возможности быстрого дисбаланса питательных веществ удобрения и микроэлементы следует вносить в строгом соответствии с рекомендациями специалистов агрохимической службы. К примеру, в 2010 г во многих регионах страны, частые и интенсивные осадки в первой половине вегетации способствовали вымыванию значительной части минеральных удобрений, прежде всего азотных. Поэтому после установления экстремально жарких и сухих условий во второй половине вегетации наблюдалось пожелтение и увядание ботвы, а также более интенсивное развитие альтернариоза, антракноза и фомоза. Как известно, подготовка семенного материала в течение 20-25 дней до посадки способствует проявлению болезней и отбраковке заражённых клубней, более быстрому развитию всходов и снижению вредоносного развития большинства грибных болезней. При этом предпосадочная переборка даёт возможность отбраковать до 90-98% клубней с высокой степенью поражения (выше 30%) и значительно снизить эпифитотийный потенциал возбудителей мокрых бактериальных и сухих фузариозных гнилей, антракноза, альтернариоза, фомоза. Однако переборка не эффективна против фитофтороза, поскольку позволяет удалить не более 10-20% клубней со степенью
поражения 1-10%, которые и являются источником этой болезни. Предпосадочное протравливание клубней препаратами «Престиж КС» (1,0л/т) или «Максим КС» (0,4л/т) + «Актара ВДГ» (0,6кг/т) снижает вредоносное развитие проволочника, ризоктониоза и некоторых других заболеваний. В то же время препараты, эффективные против фитофтороза, отсутствуют, поэтому при протравливании клубней, заражённых комплексом патогенных микроорганизмов, преимущественное развитие может получить фитофтороз. Важно помнить, что эффективно защитить клубни от фитофтороза можно только во время вегетации.
К потерям 50-70% урожая могут привести упущения в сроках посадки и многократные послевсходовые обработки почвы. При этом посадка картофеля в оптимально сжатые сроки на глубину 3-5 см при температуре почвы 6-10°С даёт возможность эффективно использовать запасы влаги, приводит к формированию дружных всходов, исключает массовое заражение стеблевой картофеля ризоктониозом, оптимизирует уход за посадками и уборку урожая. На поздних посадках возможны перегрев и подсыхание почвы, замедление роста и интенсивное развитие парши обыкновенной.
Важнейший агротехнический приём - формирование высокообъемных гребней в период появления всходов с укладкой маточных клубней на глубину 16-19см. Он позволяет очистить посадки картофеля от второй волны весенних сорняков (первая волна уничтожается при подготовке почвы и посадке) и поддерживать благоприятную для растения - хозяина влажность и температуру почвы (16-20°С). Это создаёт оптимальные условия для формирования корневой системы столонов и клубней, снижает вредоносность ризоктониоза, парши обыкновенной, альтернариоза, антракноза и других болезней. В условиях аномально жаркой и сухой погоды 2010 года на полях с заделкой клубней на глубину 16-19см урожай картофеля составлял 250-350ц/га, на орошаемых участках - более 350ц/га. При заделке клубней на глубину 5-6см урожай картофеля, как на богаре, так и на орошаемых участках, не превышал 100-150ц/га. Различия в урожаях вызваны тем, что при глубине заделки на 16-19см в зоне нахождения маточных клубней и корневой системы поддерживалась практически оптимальная температура 16-20°С и достаточно высокая влажность почвы, тогда как на глубине до 6-7см почва подсыхала, а температура достигала 35-55°С. Между тем, развитие растений и формирование клубней прекращается при температурах выше 22-25°С. В зарубежных технологиях единственной междурядной обработкой картофеля является формирование высоких трапециевидных гребней. Такая технология вполне оправдана на богатых гумусом, хорошо структурированных, проницаемых для воды и воздуха почвах.
Они занимают порядка 40-50% от общих посадок. Но на значительных площадях почва в междурядьях уплотняется после первых интенсивных дождей. В результате ухудшается воздухообмен, замедляется развитие растений и накопление урожая, повышается вредоносность фитофтороза, альтернариоза, ризоктониоза, фузариоза, парши обыкновенной, раневой питиевой гнили и других болезней. На таких полях чаще всего возможны вымочки и «удушье» клубней, затрудняется уборка урожая. Избежать этих проблем позволяет рыхление междурядий стрельчатым культиватором на глубину 15-20 см за 7-10 дней до смыкания ботвы.
В период вегетации картофеля важнейшей задачей является защита посадок от сорняков и болезней.
В борьбе с сорняками наибольшая биологическая эффективность (95-99%) достигается при комплексном применении агротехнических приёмов и опрыскивания гербицидом «Зенкор», 70% СП или «Зенкор техно», 70% при высоте всходов картофеля 1-5 см. Норма препарата 0,5-0,6 кг/га. Из болезней картофеля наиболее высокие потери причиняет фитофтороз [Phytophthora infestans (Mont.) de Вагу]. Особенно заметно возросла вредоносность болезни с 1985 года, после появления «мексиканской», или «стеблевой формы» патогена. Совместное развитие «аборигенной» и «мексиканской» форм патогена обеспечило половое развитие и образование половых структур - ооспор. Половое поколение оомицета отличает высокая патогенность и пластичность, способность развивать популяции возбудителя фитофтороза, резистентные к фунгицидам, преодолевать устойчивость возделываемых сортов картофеля, томата и сорняка паслёна чёрного (Solarium nigrum). Развитие болезни стало возможным с фазы всходов. Наряду с известными источниками первичной инфекции (заражённые семенные клубни и клубни падалицы кучи отходов) появился и новый - ооспоры в растительных остатках картофеля, томата и паслена чёрного (Sdanum nigrum). Все это привело к значительному снижению эффективности защитных мероприятий и увеличению кратности химических обработок ботвы. В России максимальное число обработок ботвы за сезон выросло с 4-5-ти до 10-15-ти, во многих странах Европы до 18-25-ти. В сложившейся ситуации, главным условием эффективной и экологически оправданной защиты картофеля от фитофтороза является определение срока первой профилактической обработки ботвы. Программы, где обработки начинают с момента появления болезни (поражённость ботвы 0,1%) и её массового развития (поражённость ботвы 3-5%) приводит к повышению потерь урожая соответственно в 4-5 и 9-10 раз.
Для определения срока первой обработки ботвы в практику внедрено порядка 20-ти компьютерных моделей и систем принятия решений (СПР), в том числе с использованием оборудования и программного обеспечения. Высокой эффективности они не обеспечили, поскольку строились на анализе метеоусловий, складывающихся после появления всходов, при возможности заражения ростков в почве до появления всходов. К тому же, за срок первичного проявления болезни принимали дату её обнаружения, тогда как при отсутствии данных о месте расположения источников первичной инфекции их обнаружение возможно примерно через 2-3 недели. Это подтверждает и возрастающий пресс химических обработок. Широко используется и фенологический метод прогноза, предусматривающий проведение первой обработки в фазе всходов или в фазе смыкания ботвы в рядках. Между тем, обработки ботвы с фазы всходов чаще всего приводят к неоправданному увеличению их числа до 15-20. В то же время обработки с фазы смыкания ботвы в рядках не эффективны при ранних и поздних сроках появления болезни.
В своей практической работе для защиты картофеля от фитофтороза мы используем биологический прогноз с использованием модифицированного метода «сигнальных участков». Он заключается в посадке на одной делянке по 250-300 здоровых и искусственно заражённых местной популяцией патогена клубней раннеспелого, восприимчивого сорта картофеля. Степень поражения клубней при посадке составляет 1-5%. Закладку «сигнальных участков» проводят в период начала посадки картофеля в хозяйстве на расстоянии порядка в 100 м от производственных полей. В каждую лунку высаживают по одному заражённому и здоровому клубню на расстоянии 3-5 см. Почва и микроклимат на них должны соответствовать условиям поля. Площадь такого участка составляет порядка 50 м, время обследования - 30-40 минут. Симптомы болезни на таких участках проявляются с заблаговременностью в 5-7 дней, что достаточно для своевременного проведения первой профилактической обработки ботвы семенных и товарных посадок картофеля. При обнаружении болезни участок обрабатывают фунгицидами или уничтожают.
Первые профилактические обработки ботвы картофеля следует проводить фунгицидами комбинированного действия, в состав которых входят, кроме контактного, системно или локально действующие вещества. Они быстро проникают в ткани растений и способны обеспечить практически полную защиту ботвы, что даёт возможность задержать сроки появления болезни до 15-20 дней и получать прибавку урожая на 30-40% выше, чем при обработках ботвы контактными фунгицидами. Для большей эффективности все последующие обработки семенных и продовольственных посадок картофеля с урожайностью выше 400 ц/га лучше всего проводить комбинированными фунгицидами (за исключением «Ридомила Голд МЦ»). На полях с низкой урожайностью и слабо развитой ботвой комбинированные фунгициды следует применять до конца цветения, после цветения - контактные. Интервал между обработками: контактными фунгицидами - 5-10 дней; комбинированными фунгицидами - 7-14 дней.
Недостаток фунгицида комбинированного действия «Ридомил Голд МЦ» состоит в быстром отборе резистентных форм патогена. При 3-кратной обработке ботвы резистентность к мефеноксаму природной популяции P. infestans может повыситься с 1-1,5% до 60-70%, а эффективность препарата снизиться на 30-35%. По этой причине на семенных посадках картофеля применение «Ридомила Голд МЦ» необходимо исключить. На продовольственных посадках картофеля препарат не следует применять при частоте встречаемости резистентных форм выше 25-30%, а также после цветения и появления симптомов болезни.
С 2009 года в стране разрешён к применению новый фунгицид системного действия «Инфинито КС» (1,2-1,6 л/га) компании «Байер КропСайенс». В состав препарата входит новое действующее вещество трансламинарного действия флюопиколид (62,5 г/л) и системный компонент пропамокарб гидрохлорид (625 г/л). В проведённых во ВНИИФ трёхлетних испытаниях наиболее известных фунгицидов
именно «Инфинито» обеспечил максимальную прибавку урожая восприимчивого сорта «Ильинский» до 258 ц/га и минимальную поражённость клубней, 0,1% (таблица 2). К тому же, применение «Инфинито» не вызывает формирования резистентных форм патогена. Не теряет высокой эффективности и фунгицид комбинированного действия «Акробат МЦ». Средняя прибавка урожая от его применения достигала 232 ц/га, при выраженности клубней 0,2%. Кроме того, «Акробат» ингибирует образование ооспор в тканях растения-хозяина.
Потери урожая до 40-50% может причинять альтернариоз (макроспориоз). Интенсивному развитию заболевания способствует жаркая и сухая погода, особенно в условиях низкой культуры земледелия (низкое качество семенного материала, отсутствие севооборота нарушения при выполнении агротехнических приёмов несбалансированное питание и др.). В районах, где основной ущерб причиняет альтернариоз, эффективная защита ботвы и клубней картофеля достигается, прежде всего, поддержанием благоприятных условий развития культуры. В случае необходимости, следует проводить обработки посадок фунгицидами контактного действия. Против альтернариоза эффективны практически все фунгициды контактного действия, за исключением «Ширлана». Обработки начинают через 5-7 суток после обнаружения болезни. Это исключает образование спор на некрозах и перезаражение растений. Последующие обработки ботвы проводят через каждые 7-10 суток. В регионах, где посадки картофеля интенсивно защищают от фитофтороза, отдельные обработки против альтернариоза нецелесообразны.
В течение последних 15-20 лет наблюдается бесконтрольное и крайне агрессивное внедрение в практику биопрепаратов. В наших опытах, проводимых в камерах искусственного климата, теплице и в поле, ни один из биопрепаратов («Агат-25», «Иммуноцитофит», «Ризоплан», «Планриз», «Лазурит» и др.) не обеспечил заметной иммунизации растений и прибавки урожая. Более того, в эпифитотийные годы их применение приводило к таким же огромным потерям урожая, как и на необработанных участках. По всей вероятности, разработчикам биофунгицидов, иммунизаторов и регуляторов роста следует уточнить, в каких условиях, на каких культурах и против каких патогенных микроорганизмов препараты этой группы приносят стабильный экономический эффект.
Эффективная защита посадок картофеля от фитофтороза не является гарантией получения здорового урожая. Максимальная поражённость клубней чаще всего отмечается при минимальном поражении растений, когда ботва в конце вегетации остаётся незащищённой в течение длительного периода времени. Именно по этой причине уничтожение ботвы механическим, химическим или комбинированным методом необходимо проводить до прекращения биологической эффективности фунгицидов, то есть не позже, чем через 5-6 дней после последнего опрыскивания. Если по какой-то причине срок от последнего опрыскивания ботвы до её уничтожения превышает 5-6 дней, для максимально полного уничтожения инокулюма патогена необходимо использовать один из фунгицидов.
В дождливую погоду это может быть один из системных препаратов: «Инфинито» (1,6 л/га), «Акробат» (2 кг/га), «Сектин Феномен» (1,25 кг/га), в сухую погоду один из контактных - «Ширлан» (0,4 л/га), «Полирам» (1,5-2,5 кг/га), «Пеннкоцеб» (1,2-1,6 кг/га). При механическом уничтожении ботвы максимальная защита клубней достигается в том случае, если фунгицид применяют после скашивания. При уничтожении ботвы химическим способом может быть два варианта применения фунгицида. На полях с сильно облиственными сортами и развитой ботвой этот приём, как правило, выполняют дважды. В таком случае обработку баковой смесью десиканта «Реглон Супер» (2 л/га) и фунгицида проводят при второй обработке. Если ботва слаборазвита, достаточно одной обработки баковой смесью десиканта и фунгицида.
Урожай убирают в сухую и тёплую погоду, не ранее чем через 2 недели после уничтожения ботвы, чтобы кожура на клубнях опробковела. После уборки урожая клубни необходимо предохранять от резкого перепада температур и образования конденсата влаги. Важно помнить, что клубни, убранные при температурах ниже +4°С и выше +25°С, легко травмируются при уборке и в массе поражаются болезнями разной этиологии. К примеру, при температуре хранения в пределах 15°С через 3-4 недели после уборки поражённость клубней мокрыми бактериальными гнилями и раневой литиевой гнилью (на тяжёлых почвах) может достигать 30-50%. Клубни, убранные при низких температурах, интенсивно перезаражаются фомозной (пуговичной) гнилью.
Несомненно, все эти меры помогут не только получить хороший урожай в текущем году, но и обеспечить производителя качественным семенным материалом, что будет являться залогом стабильного урожая в будущем.