Экологическая характеристика культуры.

 

1) введение

актуальность проблему!

Второй год жителей нашей области волнуют проблемы картофеля. ,Эта проблема остается актуальной, потому что в 2010 году жители области собрали минимальный урожай картофеля и остались практически без посадочного материала. В прошлом году я изучала модификационную изменчивости у нескольких сортов картофеля в условиях окружающей среды р.п. Мокшана.. При сборе материала к предыдущей работе, я узнала, что селекционеры не рекомендуют использовать для вегетативного размножения семенной картофель, клубни которого образовались при температуре выше 25 градусов. В период вегетации картофеля в 2010 году его клубни закладывались при температуре прогревания почвы от 25 до 30 градусов. Поэтому получается, что оставлять семенной материал даже от сортового картофеля второго года репродукции не рентабельно. Значит, жители нашего района опять останутся без урожая. Поэтому я решила практическим путем проверить, как влияют на урожайность сортов картофеля абиотические и биотические факторы среды в стрессовых и оптимальных условия.

Определила следующие цели и задачи.

. Цель:

 изучить влияние ограничивающих факторов среды на урожайность различных сортов картофеля первого и второго года репродукции.  

Задачи:

· Ознакомиться с информацию о биологической характеристике картофеля

· Изучить методику определения сортности, методы определения состава почвы и ее плодородие

· Ознакомиться с характеристикой сортов картофеля, предлагаемых для выращивания в нашей местности и условиями необходимыми для выращивании

· Выяснить оптимальные и ограничивающие факторы среды для выращивания каждого сорта

· Приобрести через рынок продажи семенной картофель для вегетативного размножения на территории пришкольного участка и подготовить семенной материал второй репродукции

· Определить тип почвы и ее плодородие

· Заложить опыт и проверить экспериментально правильность выдвинутой гипотезы

· Вести фенологические наблюдения за развитием посадками с момента закладки опыта до сбора урожая

· Вести календарь гидрометеорологических наблюдений .

· Провести сравнительную оценку сортов картофеля по уровню формирования урожая в определенных агроэкологических условиях

· Сделать выводы и заключения в соответствии с выдвинутой гипотезой

· Составить рекомендации по выбору рентабельного сорта для выращивания на пришкольном участке

 

 

Гипотеза: Выбранные для исследования сорта картофеля обладают экологической пластичностью, поэтому при вегетативном размножении урожайность от семенного материала как первого так и второго года репродукции будет зависеть только от факторов окружающей среды

.

Характеристика картофеля SOLANUM TUBEROSUM

          Картофель — травянистое растение из семейства пасленовых (Solanaceae). К этому семейству относятся также пepeц, томаты (помидоры), баклажаны, табаки и многие культурные и дикие растения. На родине в Южной Америке это многолетнее растение, а выращивают его везде как однолетнюю клубневую культуру.

            Размножают его вегетативно — клубнями, долями клубней, ростками, черенками; семенами — редко, преимущественно в селекции для выведения новых сортов.

            В естественных условиях картофель самоопыляющееся растение, хотя в отдельных случаях возможен перенос пыльцы насекомыми. Для выведения новых сортов используют семена, полученные преимущественно от скрещивания сортов. Поэтому для сохранения сорта в чистоте его размножают вегетативно (клубнями или их частями).

Строение картофельной ботвы

Куст картофеля, выращенного из клубня, чаще всего состоит из 4 — 5, реже 6 — 8 стеблей. У позднеспелых сортов стебли в нижнем ярусе образуют несколько ветвей, а у раннеспелых (скороспелых) снизу не ветвятся. Стебли в кусте чаще прямостоячие, иногда наклонные, раскидистые, длиной от 50 до 100 см. Стебли картофеля в поперечном сечении имеют треугольную или прямоугольную форму. Зеленые, с красно-коричневым или черным оттенком. В нижней части стебли полные с пленчатыми выростами зеленых черешков листа.

         Листья прерывисто-непарноперистые с 1 конечной долей и промежуточными, более мелкими дольками. В зависимости от сорта, слабо или сильно опущенные, светло- или темно-зеленые.

        Цветки белые, красно- и сине-фиолетовые и синие размоченных оттенков, собраны в соцветие на верхушке куста на длинном или коротком цветоносе.

        Цветок имеет пяти-, реже шестичленный неполно-спайнолепестный венчик. Чашечка спайнопятилистная. Тычинок пять. Пыльники крупные. Пыльца вязкая, слипающаяся, содержит крахмал. Завязь верхняя и состоит из двух плодолистиков с многочисленными семяпочками. Плод—сочная многосемянная двухгнездная темно-зеленая ягода, похожая по форме на мелкоплодный помидор. При созревании издает клубничный запах.

Семена светло-желтые, сплюснутые, с загнутым зародышем. У многих сортов картофеля плоды не образуются.

          Корневая система картофеля мочковатая. При посадке клубнями корни образуются в узлах подземной части стеблей. При высеве семенами из зачаточного корешка семени развивается главный корень с многочисленными боковыми.

           Основная масса корней расположена в верхних слоях почвы, на глубине до 70 см. Больше половины их находится в верхнем пахотном слое, до 25% проходят глубже пахотного слоя и только отдельные корни проникают на глубину до 150—200 см. В сильно уплотненных почвах, особенно суглинистых иглинистых, корневая система картофеля развивается плохо и сосредотачивается лишь в поверхностном слое (0 — 15 см). В стороны корни распространяются на 50 см. Отношение корней к ботве по массе самое большое в период всходов картофеля. Наибольшее развитие корней наблюдается в фазе цветения. По мере созревания картофеля корни постепенно отмирают.

                    Из пазушных почек подземной части стебля (зачаточных листьев) развиваются побеги (столоны), на концах которых образуются клубни.

              Клубень — подземная утолщенная и укороченная часть столона. Молодой клубень снаружи покрыт эпидермисом (поверхностный слой клеток). По мере роста и старения растения эпидермис заменяется плотной, не пропускающей воздух перидермой. Наружный слой перидермы пробковеет и образует кожуру клубня, которая тем толще, чем длиннее вегетационный период. На поверхности клубня расположены глазки и чечевички. Чечевички представляют собой микроскопические щели (отверстия), через которые в клубень поступает кислород воздуха и удаляются углекислый газ и водяной пар — клубень дышит. Место прикрепления клубня к столону называют путовиной, а противоположную часть—вершиной.

                  Поскольку клубни являются стеблевыми образованьями (видоизмененными стеблями), то в самом раннем возрасте они имеют мелкие чешуйчатые листочки, которые, однако, не развиваются. Листовой след их образует на клубне так называемую бровь глазка. В пазухах чешуйчатых листочков — в глазках —закладываются покоящиеся почки — по три и более в каждом глазке. Обычно прорастает одна почка в каждом глазке. Если появляющиеся ростки обломать, то прорастают и остальные, запасные почки. Обычно у целого клубня прорастают почки не всех глазков, а только верхних. Если же удалить верхнюю часть клубня, то прорастают и почки лежащих ниже глазков.

 

Клубни картофеля

         Клубни разных сортов имеют и разную форму. Они бывают круглые, овальные и длинноовальные. Глазки могут быть глубокие, средние и мелкие(поверхностные). В хозяйственном отношении наиболее ценны мелкоглазковые клубни, самые удобные для очистки кожуры и мытья.Круглые клубни наиболее пригодны для механизированной посадки и уборки.

            Клубни различают по цвету — белые, розовые, красные, красно-фиолетовые,сине-фиолетовые и пестрые. По окраске мякоти — белые, кремовые, желтые.Большинство людей предпочитает клубни белые или слабо окрашенные с белой мякотью, хотя в Эстонии и некоторых скандинавских странах предпочтение отдают желтомясым сортам.

                При прорастании на свету на клубнях образуются короткие плотные темно-зеленые ростки

              

Что такое сорт? Сорт обладает совокупностью хозяйственных признаков. Он способен передавать устойчивую урожайность, характерные формы клубней, вкус, содержание крахмала, цвет мякоти, лежкоспособность. Кроме хозяйственных, у него имеются еще ботанические признаки. С их помощью сорт в полевых условиях отличают по стеблям, листьям и цветкам. Упомянем еще биологические признаки, именно они обусловливают устойчивость сорта к заболеваниям и вредителям. Нет сорта, который был бы во всех отношениях пригоден для возделывания в любых почвенно-климатических зонах. В настоящее время в стране районировано более 120 сортов картофеля.

Все сорта картофеля по длине вегетационного периода подразделены на пять групп: ранние — 80—90 дней, среднеранние — 100—115, средние — 115—125, среднепоздние — 125—140 дней и поздние — более 140 дней. Примерно за месяц до отмирания ботвы все сорта накапливают товарный урожай. Исходя из этого с поправкой на погодные условия можно ориентировочно установить срок уборки чистосортных посадок картофеля.

На огороде лучше всего иметь два-три сорта картофеля разных сроков созревания, а соотношение их устанавливают из потребности.

 

 

Признаки отличия сортов картофеля

         Сорта различаются по хозяйственным, биологическим и морфологическим признакам, среди которых наиболее постоянными являются окраска венчика, клубня, ростков, глазков и мякоти клубней. К сортоотличительным признакам относится также высота и тип растений, окраска листа, форма долей и долек, их расположение на черешке, форма и опушенность чашечки венчика, форма бутонов, колонки пыльников, высота пестика, интенсивность цветения и ягодообразования.
        Типичность сорта и его соответствие требованиям отличимости, однородности и стабильности оцениваются по совокупности признаков светового ростка, растения, стебля, листа, соцветия, клубня.

Классификация и характеристика основных экологических факторов.В широком смысле под средой (или окружающей средой) понимают совокупность материальных тел, явлений и энергии, влияющих на живой организм. Элементы среды, существенно влияющие на растения, называют экологическими факторами. К ним относятся свет, температура воздуха и почвы, вода в почве и атмосфере, движение воздуха, дымовые газы, засоление грунтовых вод, естественная и искусственная радиация. От понятия среды следует отличать понятие условия существования — совокупность жизненно необходимых факторов, без которых растение не может существовать (свет, вода, тепло, воздух, почва).
По происхождению и характеру действия все экологические факторы подразделяют на абиотические (неорганическая, неживая среда) и биотические, связанные с влиянием живых организмов.
К абиотическим факторам относятся:
климатические — свет, температура, влага, атмосферные явления;
почвенно-грунтовые, или эдафические (механический, химический состав почв, их физические свойства и т.д.);
топографические (орографические) — условия рельефа.
В группу биотических факторов входят:
фитогенные — влияние растений-сообитателей, как прямое (механические контакты, симбиоз, паразитизм), так и косвенное (изменения среды обитания);
зоогенные — влияние животных организмов, повреждение ими растений

А) Отношение к температуре.

Картофель – культура умеренного климата. Клубни обычно начинают прорастать при температуре почвы 7-12 oC , а почки глазков пробуждаются при температуре 3-6 oC . Наиболее быстро клубни прорастают при температуре почвы около 20 oC . Корни у картофеля образуются при температуре не ниже 7 oC .

Благоприятная температура почвы для прироста ботвы и клубнеобразования 15-20 oC , повышение ее до 30 oC тормозит рост картофельного растения. При температуре воздуха выше 42 oC ботва прекращает расти, так как на дыхание растение расходует продуктов ассимиляции больше, чем их накапливают листья в процессе фотосинтеза. Ботва выдерживает лишь кратковременное понижение температуры почвы до минус 1- 1,5 oC , рост ее прекращается при температуре ниже 7 oC . Более продолжительное действие низкой температуры убивает всходы, но они могут появиться вновь, если для посадки использовали не очень мелкие клубни.

Интенсивный прирост клубней наблюдается при прогревании почвы до
6-7 oC и повышение ее до 23-25 oC задерживают их прирост, а при температуре
29-30 oC клубне образование практически прекращается, в этом случае необходим полив.

Картофель светолюбив. При недостатке света растение образует мало клубней и низкого качества. Поэтому очень важно правильно расположить рядки картофеля. При северо-южном их направление растения в течение дня освещаются равномернее по сравнению с западно-восточным.

Б) Отношение к влаге.

Картофель - требовательное к влажности почвы растения.
Транспирационный коэффициент его 400-550, хотя в зависимости от условий произрастания изменяется в пределах 170-660. Потребность во влаге изменяется у него по фазам развития. В начале своего роста картофель может жить за счет запасов влаги, имеющихся в материнском клубне. При запасах продуктивной влаге пахотном слое почвы не менее 15мм всходы картофеля не задерживаются.

Критическим периодом является фаза от начала цветения до прекращения прироста ботвы. Недостаток влаги в почве в этот период приводит к сильному снижению урожая клубней. В наибольшем количестве влаги картофель нуждается во время интенсивного роста клубней. В этот период один мощный куст за день испаряет более четырёх литров воды. Поэтому во время клубнеобразования важное значение имеет орошение. Кроме того, своевременное рыхление почвы, её мульчирование и равномерное размещение растений на площади благоприятствуют экономному использованию воды картофелем.

 

Наиболее благоприятные условия для роста картофеля и образования высокого урожая клубней создаются при влажности почвы 70-80% от полной полевой влагоемкости в зоне распространения основной массы корней, в период цветения и клубнеобразования и 60-65% -ной – в период отмирания ботвы и накопления крахмала в клубнях.

хорошие урожаи картофеля получают в годы, когда за вегетацию выпадает не менее 300мм осадков, с преобладанием их в июне – июле и августе. Переувлажнение почвы резко снижает урожай клубней и содержание в них крахмала. Картофель лучше других культур использует влагу, находящуюся в воздухе. Капельки росы или тумана, осевшие на листьях, картофель поглощает при помощи железистых волосков. В южных и юго-восточных районах, где образование клубней совпадает с жарким периодом первой половины лета, высокая температура почвы отрицательно действует на глазки клубней. Поэтому семенной материал здесь быстро вырождается. Во избежание этого применяют летнюю посадку картофеля.

Проведение поливов гарантирует высокие и устойчивые урожаи картофеля независимо от погодных условий.

Влажность почвы в период от посадки картофеля до всходов следует поддерживать не ниже 65—70%, в фазы бутонизации и цветения — 75-85 и в период от начала увядания ботвы — 60-65% НВ.

Число поливов, их сроки и нормы устанавливают с учетом поч-венно- климатических условий, фазы развития растений и назначения культуры.

 

В) Требование к почве.

Картофель растет на различных почвах, но наибольшие урожаи обеспечивает на хорошо окультуренных легких и средних суглинках. Чем меньше плотность почвы в зоне клубнеобразования и лучше снабжение корневой системы кислородом воздуха, тем выше урожай.

Для картофеля оптимальными считаются суглинистые почвы с объемной массой 0,9-1,2 г/см3. На более плотных почвах всходы картофеля задерживаются, и в ряде случаев посадочные клубни загнивают. Поэтому важно поддерживать почву в рыхлом состоянии на протяжении всего вегетационного периода растений. Для выращивания семенного материала хорошими почвами являются торфяники, обладающие потенциально высоким плодородием и благоприятными физическими свойствами (оптимальными скважностью и влагоемкостью, малой плотностью). Картофель хорошо растет на почвах с рН
4,5-5.

Для роста и развития картофеля требуется большое количество питательных веществ. При образовании 10 т клубней картофель выносит из почвы около 50 кг азота, 20 кг фосфора, 90 кг калия, около 40 кг кальция,
20 кг магния.

Место в севообороте.

В Нечерноземной зоне картофель размещают после многолетних трав (по пласту и обороту пласта), озимых культур, зернобобовых, однолетних трав и льна, на песчаных почвах – после люпина. В ЦЧО, на Украине и Северном
Кавказе, в Поволжье, Средней Азии лучшие предшественники этой культуры – озимые, кукуруза, однолетние травы. Картофель принадлежит числу немногих культур, которые в условиях хорошей обработки почвы и правильного применения удобрений способны давать высокие урожаи при длительном повторном возделывании на одном и том же месте. Об этом, в частности, свидетельствует практика колхозов и совхозов, расположенных в пригородных зонах. При выращивании картофеля на плодородных участках при хорошей агротехнике, отсутствии болезней, обязательной смене посадочного материала допустимы повторные посадки на одних и тех же участках в течение 2-3-х лет.
Однако севообороты для семенного картофеля должны иметь такое чередование культур, когда картофель возвращается на прежнее место не раньше чем через
3-4 года.

Ранний картофель обычно размещают в паровом поле. При внесении под него органических и минеральных удобрений собирают высокие урожаи картофеля и высеянные после него озимых.

Органические удобрения (навоз, перегной, компосты и др.) имеют особую ценность для получения высокого урожая, поскольку содержат все необходимые питательные вещества — азот, фосфор, калий, кальций, магний и микроэлементы. Удобрительное действие навоза длится в течение нескольких лет: на легких почвах — 2—3 года, на тяжелых — до 5 лет. Разложившийся до перегноя навоз содержит азота в 2—3 раза больше, чем свежий. Для подкормки применяют навозную жижу, разбавленную водой в соотношении 1 : 4, если в почве небольшое содержание фосфора, то на 10 л раствора добавляют столовую ложку суперфосфата.

Хорошим удобрением для картофеля является зола, которую можно вносить под вспашку и культивацию, а также в лунки и на подкормку.

Е) Уборка урожая.

В Нечернозеиной зоне более целесообразно убирать ранний картофель не позднее 1-5 августа, за 10-14 дней до посева озимой пшеницы. Ранняя уборка значительно снижает урожай, но экономически себя оправдывает, так как заготовленные цены на ранний картофель выше. Ранний картофель начинают убирать до отмирания ботвы и наступления биологической спелости клубней, когда урожай товарных клубней будет не менее 4,5-5 т/га. По государственному стандарту товарными считаются клубни раннего картофеля округлоовальной формы с наибольшим поперечным диаметром не менее 30 мм и удлиненной формы с поперечным диаметром не менее 25 мм.

У среднеспелых сортов созревание определяют по подсыханию ботвы, образованию плотной кожуры на клубнях и легкому отрыванию клубней от столонов в результате их подсыхания. Поздние сорта обычно убирают при зеленой ботве, чтобы успеть провести эту работу до наступления устойчивых осенних заморозков. В центральных районах Нечерноземной зоны уборку следует закончить к 1 октября.

Для уменьшения повреждаемости клубней проводят мероприятия, ускоряющие созревания картофеля и образования более плотной и прочной кожуры. Таких приемов несколько. Наиболее проверенные и эффективные – скашивание и удаление ботвы. Это позволяет прекратить поступление в клубни продуктов ассимиляции и в то же время способствует ускорению созревания клубней и опробковению кожуры. Ботву можно использовать на силос, если ее не обрабатывали ядохимикатами. На семеноводческих посадках ботву рекомендуется скашивать за 10-14 дней до начала уборки.

Температура почвы при уборке картофеля должна быть не ниже 6-8 oC, так как при более низкой температуре значительно возрасают повреждения клубней рабочими органами картофелеуборочных машин. Снижение температуры на 1 oC увеличивает механические повреждения на 10%.

 

 

1. Биолого-морфологическая характеристика каждого сорт

Сорта

       Существует огромное количество сортов картофеля — более 50 тысяч. Размножается семенами, клубнями, частями клубней. В зависимости от использования различают четыре основные группы сортов: столовые, технические, кормовые и универсальные.

          Самые распространённые в культуре столовые сорта имеют нежную мякоть, не темнеют, содержат 12—16 % крахмала, богаты витамином С. Их клубни по большей части округлы или овальны, с поверхностным размещением глазков.

          Клубни технических сортов характеризуются высоким содержанием крахмала — свыше 18 %.

         В кормовом картофеле, по сравнению с другими группами, более высокое содержание белков (до 2—3 %) и сухих веществ.

Универсальные сорта по содержанию крахмала и белков и вкусовым качествам клубней занимают промежуточное место между столовыми и техническими сортами.

 

Сорт картофеля «Розара» 

·     

Сорт «Розара» – ультраспелый (65-75дней), столового назначения. Выведен: SAKA-RAGIS РFLANZENZUCHT GBR, Германия. Допущен к использованию по Центрально-Черноземному и Средневолжскому регионам в 1996 г.

 

Кустовая часть

Куст полураскидистый, средней величины, прямостоячий. Венчик красно-фиолетовый.

Клубни

Клубень продолговато-овальный, с красной, гладкой кожурой и желтой мякотью. Глазки мелкие. Масса товарного клубня 81- 115 г, количество 15-17 штук.

Содержание крахмала 12,1 – 15,8%. Вкусовые качества хорошие и отличные. Развариваемость слабая. Пригоден для переработки в сушеный картофель.

Характеристика сорта

Товарная урожайность 20,2-31,0 т/га. Устойчив к раку картофеля и золотистой картофельной нематоде, слабо поражается фитофторозом и паршой обыкновенной. Отлично транспортируется. Устойчив к скручиванию листьев. Средне устойчив к вирусу Х, устойчив к вирусу Yn.

Ценность сорта

Высокий ранний урожай, высокая товарность. Устойчивость к вирусам. Отличные показатели при хранении. Хороший вкус.

· В настоящее время этот сорт картофеля самый модный и ранний сорт.

 Типичный урожай для картофеля сорта Розара. 15-18 клубней в кусте. Кусты рекордсмены дают до 25 клубней. Масса одного товарного клубня составляет 85-115г. Урожайность в госиспытании 20,2–31,0 т/га (максимальная — 41,5 т/га).

        Сорт обладает рядом уникальных качеств. Одним из таких качеств является очень ранний срок созревания клубней картофеля. От появления ростков до формирования урожая им необходимо примерно 65–70 дней. Если картофель высаживается в конце мая, то к уборке готов уже ко второй половине августа, соответственно сильно упрощается уход за ним.

          Другим не маловажным качеством является, то, что этот сорт имеет очень не плохой вкус. «Розара» очень хорошо хранится, что является большой редкостью для сортов раннего срока созревания. Также этот сорт обладает очень высокой устойчивостью к различным грибковым заболеваниям.

        «РОЗАРА» считается очень урожайным сортом картофеля. На здоровом материале при обычном уходе за картофелем можно получить около 300–400 килограммов товарного картофеля с сотки, в то время как при повышенном уровне агротехники садоводы-любители получали на них урожаи и свыше 500 кг с одной сотки. «РОЗАРА» к тому же очень стабильный и надежный сорт картофеля, его урожайность практически не зависит от капризов нашей погоды. Высокие урожаи достигались и в жаркое, сухое лето и наоборот в дождливое, прохладное.
            Все клубни как будто калиброванные имеют одинаковые размеры и овальную форму (на чернозёмах их форма часто бывает каплевидной), что можно, несомненно, отнести к достоинствам сорта.

Сорт картофеля «РОЗАРА» имеет розово-красную или красную, или же тёмно-красную окраску клубней. Мякоть картофеля имеет желтый окрас. Глазки у клубней мелкие.

            Такой сорт может вызвать двойственные чувства у авторов. Во-первых– радует широкий ареал выращивания, во-вторых – огорчают низкие доходы от реализации семенного картофеля. То есть сорт на протяжении нескольких лет (порядка 4–5) не снижает свою урожайность, вследствие чего нет необходимости часто обновлять семена. Сорт устойчив к картофельной нематоде, раку, относительно устойчив к парше обыкновенной и фитофторозу. Хорошо переносит транспортировку. Товарность этого сорта составляет 91-99%.

Замер картофелины сорта "Розара"