În 2022, cartofii din multe regiuni ale Federației Ruse au fost afectați semnificativ de o secetă prelungită, ceea ce a dus la o scădere vizibilă a randamentelor în comparație cu nivelul mediu din ultimii ani. Pe parcursul a trei luni de vară, de exemplu, doar 47% din precipitații au scăzut în regiunea Moscovei, comparativ cu valorile medii pe termen lung (a se vedea tabelul).
Totodată, seceta a fost însoțită de o temperatură ridicată a aerului, mai ales în luna august, precum și de supracompactarea solului. În ceea ce privește impactul lor asupra productivității, acești factori sunt inegali. Compactarea solului limitează creșterea rădăcinilor orizontale și verticale, ceea ce reduce în cele din urmă numărul de tuberculi și producția. Sistemele radiculare mai mici au acces la un volum mai mic de sol, limitând astfel absorbția de apă și nutrienți, rezultând plante mai mici, cu o suprafață mai mică a frunzelor.
Condițiile meteorologice ale sezoanelor de vegetație 2016-2022 în districtul Dmitrovsky din regiunea Moscovei
Lună | Temperatura medie zilnică a aerului, оС | |||||||
Mediu multi L. | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 | 2021 | 2022 | |
Aprilie | 5,7 | 6,5 | 3,7 | 6,5 | 6,9 | 3,8 | 6,6 | 4,6 |
mai | 13,4 | 13,7 | 8,5 | 14,4 | 15,3 | 10,6 | 13,5 | 9,7 |
Iunie | 16,3 | 16,6 | 13,7 | 15,7 | 18,2 | 18,3 | 19,4 | 17,7 |
Iulie | 18,7 | 19,7 | 17,1 | 19,2 | 15,6 | 17,7 | 21,2 | 19,5 |
August | 17,0 | 17,9 | 17,8 | 18,4 | 15,2 | 16,5 | 18,4 | 20,7 |
Septembrie | 11,6 | 10,3 | 12,1 | 13,5 | 11,3 | 13,3 | 9,1 | |
octombrie | 4,8 | 3,8 | 4,4 | 6,4 | 7,6 | 6,7 | 5,2 | |
Medie / suma | 12,5 | 12,6 | 11,0 | 13,4 | 12,9 | 12,4 | 13,3 |
Lună | Precipitații, mm | |||||||
Mediu multi L. | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 | 2021 | 2022 | |
Aprilie | 52,5 | 28,0 | 99 | 28 | 9 | 34 | 85 | 68 |
mai | 72,5 | 69,6 | 36 | 73 | 55 | 160 | 57 | 58 |
Iunie | 76,3 | 99,8 | 127 | 54 | 87 | 110 | 63 | 29 |
Iulie | 87,7 | 76,4 | 161 | 104 | 107 | 186 | 30 | 61 |
August | 50,3 | 126,0 | 42 | 19 | 61 | 52 | 102 | 10 |
Septembrie | 62,4 | 55,6 | 48 | 79 | 33 | 44 | 72 | |
octombrie | 58 | 38 | 92 | 46 | 65 | 26 | 40 | |
Medie / suma | 460 | 493 | 605 | 403 | 417 | 612 | 449 |
În același timp, studii recente au arătat că compactarea solului nu reduce intensitatea fotosintezei. Cartoful este, de asemenea, considerat în general o plantă cu climă rece. Se credea cândva că fotosinteza plantelor de cartofi era aproape complet suprimată la temperaturi de peste 30°C.оCoddar acum se știe că acest efect provoacă în principal o deficiență apă. De fapt, cartofii se pot adapta la temperaturi ridicate (~40оC) și continua fotosinteza, dar numai dacă este suficient umiditatea, care este confirmată de practica cultivării cu succes a cartofilor pentru irigații în regiunile sudice ale Federației Ruse. De exemplu, în 2021, în regiunea Moscovei s-a obținut un randament mai mare de cartofi, deși s-a observat și o temperatură crescută a aerului pe tot parcursul verii, s-a înregistrat o secetă în iulie, dar ploile abundente au căzut în august (tabel). Prin urmare, cel mai semnificativ factor dintre cei enumerați este seceta în sine, care va fi în centrul acestui articol, întocmit pe baza publicațiilor din ultima perioadă (1-7).
Seceta este recunoscută ca unul dintre principalele stres abiotic, deoarece afectează morfologia, fiziologia, caracteristicile ecologice, biochimice și moleculare ale plantelor. În agricultură, seceta se referă la o perioadă de deficit de apă care duce la o lipsă de umiditate în sol, care în cele din urmă afectează negativ randamentul culturilor. Seceta nu este ceva nou pentru omenire: la începutul anilor 20 ai secolului trecut, a provocat foamete în Rusia și China, în anii 30 în SUA; consecințele anormalului 1976 sunt încă amintite în Europa. În primul deceniu al secolului XXI, continentul australian a suferit de o secetă pe termen lung. Țările europene s-au confruntat cu acest fenomen în 2003 și 2006, în 2005 și 2010 lipsa ploii a dus la o reducere masivă a vegetației din pădurea tropicală amazoniană. Din 2008, o secetă de mai mulți ani a acoperit Peninsula Iberică. Un an foarte fierbinte 2010 a intrat în istorie în Rusia.
Mai multe modele climatice prevăd o scădere a precipitațiilor anuale și o creștere a temperaturii cu secete frecvente, impactând negativ randamentele culturilor din întreaga lume. Se preconizează că perioadele de stres de secetă vor crește în următorii 30-90 de ani din cauza precipitațiilor reduse și a evaporării crescute în multe regiuni ale lumii, inclusiv Europa. Cu amenințarea din ce în ce mai mare a secetei, este important să studiem și să ținem cont de răspunsul cartofilor, ca una dintre principalele culturi agricole, la stresul cauzat de secetă.
Cartofii sunt considerați culturi care economisesc apă (adică cei care produc mai multe calorii per unitate de apă utilizată). Producția unui kilogram de cartofi necesită 105 litri de apă, ceea ce este semnificativ mai mic decât cel al orezului (1408 litri) și al grâului (1159 litri).
O altă comparație vizuală: este nevoie de 25 de litri de apă pentru a produce un tubercul mare, 40 de litri pentru a produce o felie de pâine sau un pahar de lapte, 70 de litri pentru a produce un măr, 135 de litri pentru a produce un ou și 2400 de litri pentru a produce unul. hamburger.apă. În ciuda eficienței mari de utilizare a apei, cartofii sunt foarte sensibili la stresul secetei, deoarece pot produce randamente foarte mari, iar cultura are în mare parte sisteme radiculare de mică adâncime.
Umiditatea din frunze se evaporă prin stomatele deschise. Acest lucru răcește copertina, menținând temperatura sub temperatura ambiantă, dar are ca rezultat și pierderea de umiditate. Primul răspuns fiziologic la stresul hidric este închiderea stomatelor de pe frunze. Când planta își închide stomatele pentru a reduce pierderea de umiditate, aportul de dioxid de carbon în frunză este de asemenea redus. Aceasta inhibă fotosinteza prin limitarea acumulării de amidon și zaharuri. Randamentul și calitatea cartofilor (de exemplu, greutatea specifică) depind de fotosinteză pentru a depăși cerințele energetice zilnice ale plantei, permițând excesul de carbohidrați să se acumuleze în tuberculii în curs de dezvoltare. Deficiența de apă reduce, de asemenea, presiunea internă necesară pentru expansiunea și creșterea celulelor. Creșterea frunzelor și a rădăcinilor poate fi mult redusă. Deși dezvoltarea tuberculilor se reia atunci când apa devine disponibilă, întreruperea poate duce la tuberculi deformați cu pete înguste sau capete ascuțite. Lipsa de umiditate crește, de asemenea, probabilitatea de crăpare a tuberculilor. Este bine cunoscut faptul că apa insuficientă în orice etapă duce la randamente reduse. Studii recente au arătat că susceptibilitatea cartofului la secetă depinde și de tipul, stadiul de dezvoltare și morfologia genotipului, precum și de durata și severitatea stresului cauzat de secetă.
Dezvoltarea fiziologică a plantelor de cartof este de obicei împărțită în cinci etape: 1 - înrădăcinare, plantare și germinare (de la 20 la 35 de zile); 2 - inițierea stolonilor, creșterea vegetativă timpurie și dezvoltarea stolonilor (de la 15 la 25 de zile); 3 - tuberizarea, formarea tuberculilor la capătul stolonilor (10-15 zile); 4 - creșterea sau umflarea tuberculilor, tuberculii se umplu și cresc (de la 30 la 60 de zile); 5 - maturitatea, maturarea tuberculilor și moartea vârfurilor (15 zile sau mai mult). Deficiența de apă în prima etapă nu joacă un rol semnificativ, germinarea are loc datorită rezervelor de apă din tuberculul mamă.
Seceta din a doua etapă poate reduce numărul de stoloni produși, precum și poate afecta negativ creșterea și maturarea plantelor. Stresul hidric în stadiul de tuberculoză poate întârzia dezvoltarea tuberculilor cu câteva săptămâni (Figura 1). Efectele sunt adesea cele mai semnificative pentru soiurile nedeterminate (cu creștere continuă), prelungind sezonul de vegetație și creând potențial probleme de maturare și fermitate a pielii.
În schimb, soiurile determinate (creșterea plantelor se oprește după înflorire) sunt relativ insensibile la stresul hidric în această perioadă și se vor maturiza normal. Deși lipsa de apă în timpul inițierii tuberculilor poate afecta recoltele, impactul asupra calității este cel mai semnificativ. Crusta se așează pe tuberculi în acest moment special; Forma ganterei, fisurile și alte deformări sunt toate rezultatul umidității neuniforme a solului în timpul inițierii tuberculilor și dezvoltării timpurii. Un alt efect potențial al stresului hidric, în special atunci când este combinat cu temperaturi ridicate, în timpul inițierii tuberculilor și a umflăturii timpurii este dezvoltarea unui „capăt translucid” sau „capăt de zahăr”. Condițiile uscate înseamnă că zaharurile produse prin fotosinteză nu sunt complet transformate în amidon.
Lipsa apei în timpul creșterii tuberculilor afectează de obicei randamentul mai mult decât calitatea. În această perioadă, efectul secetei nu poate fi compensat de nimic, productivitatea plantelor va scădea.
Seceta reduce randamentul cartofului prin afectarea creșterii vegetative, înălțimea plantei, numărul și dimensiunea frunzelor și fotosinteza frunzelor prin reducerea clorofilei, reducerea indicelui suprafeței frunzelor sau a duratei suprafeței frunzelor. Pe lângă creșterea vegetativă, seceta poate afecta stadiul reproductiv al cartofilor prin scurtarea ciclului de creștere sau reducerea dimensiunii și numărului de tuberculi produși de plante. În plus, seceta afectează și calitatea tuberculilor rezultați.
Efectul secetei asupra creșterii supraterane a cartofilor. Dezvoltarea copacului frunzelor este una dintre etapele cele mai sensibile la secetă ale dezvoltării plantelor. Dezvoltarea copacului înseamnă formarea de frunze, tulpini, precum și o creștere a suprafeței frunzelor individuale și a înălțimii plantei. Seceta are un efect inhibitor asupra înălțimii tulpinii, formării de frunze noi, numărului de tulpini și suprafeței frunzelor individuale de cartof. Indicele suprafeței frunzelor (LAI) și durata suprafeței frunzelor (LAD) sunt considerați cei mai importanți factori în asigurarea randamentului tuberculilor. Stresul cauzat de secetă reduce semnificativ LAI și LAD la culturile de cartofi.
Creșterea plantelor depinde de presiunea mare a turgenței, care favorizează expansiunea celulelor. Plantele au nevoie de o aprovizionare constantă cu apă pentru a menține o presiune mare de turgență. În condiții de stres cauzat de secetă, disponibilitatea apei pentru plante scade, ceea ce afectează creșterea copacului. La majoritatea speciilor de plante, creșterea frunzelor se oprește dacă apa disponibilă din sol este mai mică de 40-50%. Și creșterea frunzelor la cartofi se oprește atunci când apa disponibilă din sol este mai mică de 60%, ceea ce indică o sensibilitate crescută a plantelor de cartofi la lipsa de apă. Astfel, creșterea redusă a frunzelor și a tulpinii este primul efect observat al deficitului de apă la cartofi. Deși efectele depind în mare măsură de momentul, durata și intensitatea stresului cauzat de secetă, atât secetele timpurii, cât și cele târzii au un efect inhibitor asupra creșterii copacului. Seceta timpurie o încetinește, crescând astfel timpul necesar pentru a ajunge la suprafața optimă a frunzelor, în timp ce seceta târzie provoacă moartea frunzelor mature și formarea altora noi (Fig. 2).
Se raportează o reducere a lungimii tulpinilor plantelor de cartofi afectate de seceta timpurie cu 75-78%. Efectul secetei diferă și în soiurile cu precocitate diferită. Un studiu cuprinzător a arătat că soiurile cu maturare târzie pot fi mai puțin afectate de seceta timpurie, deoarece au o perioadă de creștere vegetativă mai lungă. Ele pot întârzia atingerea acoperirii complete a copacului în condiții de stres de secetă târzie, minimizând astfel efectele acesteia.
Pe de altă parte, numărul de tulpini de cartofi poate fi afectat într-o măsură mai mică, deoarece plantele produc deja numărul optim de tulpini înainte de debutul secetei târzii.
Plantele au nevoie de apă, dioxid de carbon și lumină pentru a finaliza procesul normal de fotosinteză. Stresul cauzat de secetă afectează cantitatea și rata fotosintezei la plante. Reducerea numărului de frunze și a suprafețelor individuale de frunze afectează cantitatea de fotosinteză. Pe de altă parte, lipsa de apă și CO2 reduce viteza fotosintezei. Stresul de secetă reduce conținutul relativ de apă al frunzelor de cartof prin creșterea concentrației intercelulare de ioni. O concentrație intercelulară mare de ioni inhibă sinteza ATP, care afectează producția de ribuloză bifosfat (RuBP), care este principalul acceptor de dioxid de carbon în timpul fotosintezei. Prin urmare, o scădere a producției de RuBP afectează direct fotosinteza.
Efectul secetei asupra creșterii subterane a cartofilor. Părțile subterane ale cartofilor sunt rădăcini, stoloni și tuberculi. Cartofii au un sistem radicular superficial și slab, ceea ce face plantele de cartofi susceptibile la stresul de secetă. Arhitectura sistemului radicular al cartofului, lungimea și masa rădăcinilor sunt bine studiate, dar este dificil să vorbim cu încredere despre orice efect clar al stresului de secetă asupra dezvoltării organelor subterane, deoarece rezultatele studiilor pe această temă sunt contradictoriu. O serie de specialiști au raportat o scădere a lungimii rădăcinilor sub stres de secetă, în timp ce alții, dimpotrivă, au tras concluzii despre o creștere sau nicio modificare (Fig. 2).
Date la fel de contradictorii au fost obținute din studiile privind efectul stresului cauzat de secetă asupra masei uscate a rădăcinilor cartofului și asupra numărului de stoloni.
Diferite soiuri răspund diferit la intensitatea și durata specifică a secetei. Unii cercetători sunt de părere că soiurile ulterioare produc o masă radiculară mai adâncă și mai mare decât soiurile cu maturare timpurie sub același stres. Sistemul radicular este afectat semnificativ de tipul de sol, locul experimentului, vârsta fiziologică a tuberculilor și prelucrarea materialului de semințe în timpul plantării. Variația largă a tuturor acestor factori complică studiul efectului stresului cauzat de secetă asupra părților subterane ale cartofului.
Efectul secetei asupra randamentului culturilor cartofi. Obținerea unor randamente mari de tuberculi este sarcina și problema principală în cultivarea cartofilor, așa că această problemă este studiată în cel mai detaliu. Răspunsul cartofilor la lipsa de apă depinde foarte mult de soi. În cursul studiilor de teren, soiurile Remarque și Desiree au fost în condiții similare de stres de secetă. Rezultatele au arătat o reducere a randamentului cu 44% și 11%. În același timp, greutatea tuberculilor proaspeți este afectată de durata și severitatea stresului de secetă. Stresul timpuriu (de la germinare până la stadiul de inițiere a tuberculilor) duce la scăderea masei de tuberculi proaspeți atât a soiurilor cu maturare timpurie, cât și târzie. Cu toate acestea, seceta prelungită, care durează de la germinare până la stadiul de creștere a tuberculilor, afectează soiurile cu maturare timpurie mai grav decât cele cu maturare târzie.
Seceta afectează, de asemenea, numărul de tuberculi produși pe plantele de cartofi, cele mai mari pagube având loc în stadiile incipiente ale dezvoltării plantei, în special în stadiul de inițiere a tuberculilor. Dar stresul târziu pe termen scurt are un efect mai vizibil asupra formării materiei uscate a tuberculilor decât asupra numărului acestora.
Stresul uscat afectează direct greutatea uscată a tuberculilor, reducând creșterea frunzelor și reducându-le activitatea fotosintetică. De asemenea, modifică conținutul relativ de apă al frunzelor, ceea ce afectează activitatea metabolică a plantelor. Conductanța stomatică scade, rezultând o scădere a absorbției de dioxid de carbon și o rată netă a fotosintezei. În plus, stresul hidric determină și o scădere a conținutului de clorofilă, precum și o scădere a indicelui suprafeței frunzelor și a duratei de creștere a frunzelor. Toți acești factori afectează direct fotosinteza, care la rândul său afectează materia uscată. Reducerea substanței uscate a tuberculilor este aceeași la soiurile sensibile la secetă și la soiurile tolerante la secetă. În același timp, soiurile rezistente la secetă produc tuberculi mai mici, dar mai mari (>40 mm), ceea ce face ca randamentul lor să fie mai comercializabil decât cei sensibili la secetă. Reducerea numărului de tuberculi depinde de gradul de stres și de caracteristicile varietale. Greutatea medie uscată a tuberculului în condiții de irigare bună, stres moderat de secetă (50% din apa disponibilă din sol) și stres sever de secetă (25% din apa disponibilă din sol) este de 30,6 g la 1 plantă, 10,8 g la 1 plantă și 1,6 g. g la 1 plantă, respectiv. Toate soiurile diferă în ceea ce privește producția de materie uscată a tuberculilor în diferite regimuri de apă.
Sub stres moderat de secetă, scăderea masei tuberculilor uscați la soiuri a variat de la 49,3% la 85,2%, iar în condiții extreme - de la 93,2% la 98,2%. Diferențele dintre soiuri în producția de substanță uscată a tuberculilor se pot datora diferențelor de maturitate timpurie a acestora, deoarece soiurile cu maturare timpurie produc o masă medie de tuberculi mai mare decât cele cu maturare târzie.
Oportunități de atenuare a secetei. Ar fi logic să ne limităm în această parte la propunerea de a stăpâni diverse metode de irigare, ca soluție radicală la problema secetei. Cu toate acestea, costul puternic crescut al sistemelor de irigare, până la 400 de mii de ruble/ha, obligă la utilizarea mai intenționată și pe scară largă a altor fara apa, mijloace de atenuare a pagubelor cauzate de secetă. Acestea includ:
Utilizarea unor soiuri de cartofi mai rezistente la secetă. În ultimii ani, au fost identificate multe gene asociate stresului cauzat de secetă, dar genotipurile de cartofi rezistente la secetă sunt încă departe de a fi create folosind tehnologia de editare genomică. Soiurile nedeterminate de tip tulpină sunt mai rezistente la secetă, cu toate acestea, cu o secetă foarte lungă, au probleme la maturarea tuberculilor până la momentul recoltării (situație în 2021). Seceta timpurie reduce randamentul soiurilor cu maturare timpurie într-o măsură mai mare decât cele cu maturare târzie. Seceta târzie este mai puțin importantă pentru soiurile timpurii, iar tuberculii soiurilor cu coacere târzie în acest caz nu au timp să se coacă. În condiții de secetă imprevizibilă, efectele stresului cauzat de secetă pot fi atenuate prin cultivarea în același timp a mai multor soiuri de cartofi cu maturitate timpurie și tip de creștere diferite.
Lucrare eficienta a solului. Practicile adaptative de prelucrare a solului cresc infiltrarea apei și reduc evaporarea umidității din sol și scurgerea precipitațiilor. Lucrarea solului afectează disponibilitatea apei prin modificarea rugozității suprafeței și a porozității solului, dar utilizarea crestelor pentru cultivarea cartofilor limitează oarecum posibilitățile de lucrare a solului în producția de cartofi. Cu toate acestea, este evident că În comparație cu tehnologia șablonului de măcinare înainte de plantare și în timpul formării crestei, care este utilizată în mod nerezonabil în multe ferme, utilizarea corpurilor de lucru pasive pentru cultivare, adâncirea solului, slăbirea distanței dintre rânduri, gropițele oferă un efect tangibil de reducere a eroziunii, a apei și spălarea solului și îmbunătățirea acumulării de apă (vezi foto 1-3, 3 - vedere câmpului de cartofi după 100 mm de precipitații pe zi).
Pe fondul secetelor mai frecvente și ținând cont de posibilitatea schimbărilor climatice, se recomandă dotarea plantelor de cartofi cu gropițe, în special pe câmpurile în pantă și, în același timp cu plantarea, formarea de creste cu drepturi depline (foto 4) .
materie organică a solului atenuează efectele secetei prin controlul evaporării, absorbția vaporilor de apă în țesăturile de mulci și creșterea infiltrației. Îngrășământul animal, paiele, îngrășământul verde, bogat în carbon, pot, de asemenea, îmbunătăți starea nutrițională a solurilor și capacitatea lor de reținere a apei. S-au obținut rezultate extrem de convingătoare comparând cinci scheme diferite (dar scurte) de rotație a cartofilor cu și fără irigare (5). Rotația standard de doi ani sau „status quo” (SQ) a constat în orz suprasemănat cu trifoi roșu ca cultură de acoperire, urmat din nou de cartofi în anul următor și a inclus lucrări regulate de primăvară și toamnă în fiecare an.
Rotația Conservarea solului (SC) a constat într-o rotație de trei ani a orzului semănat cu timote, care continuă să crească pe parcursul anului următor. În acest sistem, prelucrarea solului este redusă semnificativ, în timp ce nu este nevoie de îngrijire suplimentară și de recoltare pe tot parcursul anului, ceea ce a îmbunătățit semnificativ conservarea solului. În plus, mulci de paie (2 t/ha) a fost aplicat după recoltarea cartofilor pentru a conserva în continuare resursele solului. Rotația de îmbunătățire a solului (SI) constă în aceeași lucrare de bază (3 ani, orz/timothy-timothy-cartof, lucrare limitată, mulci cu paie), dar cu adaosuri anuale de compost (45 t/ha) pentru a furniza exces de materie organică pentru a îmbunătăți solul. calitate. Rotația culturilor pentru suprimarea bolilor (DS) a fost concepută pentru a controla infecțiile transmise de sol și a inclus utilizarea de culturi care suprima bolile, perioada de rotație, diversitatea culturilor, gunoiul de grajd. Sistemul a fost o circulație de trei ani cu un soi de muștar care suprimă bolile cultivat pentru îngrășământ verde, urmat de o cultură de semințe de muștar în primul an. În al doilea an s-a semănat iarbă de sorg-sudan pentru gunoiul de grajd verde, urmată de secară de iarnă, cu cartofi în timpul celui de-al treilea an. Aceste rotații de culturi au fost comparate cu cultura permanentă a cartofului (PP).
Toate rotațiile au crescut producția de tuberculi în comparație cu controlul PP fără rotație, iar schema SI, care a inclus compostarea anuală, a produs creșteri mai mari de randament și un procent mai mare de tuberculi mari (Figurile 3,4) decât toate celelalte sisteme neirigate (creștere). de la 14 la 90%). DS, care conținea gunoi verzi și culturi de acoperire care suprimă bolile, a produs cele mai mari randamente atunci când a fost irigat (creștere de 11-35%). Irigarea a contribuit la creșterea randamentului tuberculilor în toate sistemele de cultură (Fig. 3,4), cu excepția SI (o creștere medie de 27-37%). De asemenea, a avut ca rezultat creșterea semnificativă a timpului vegetativ al frunzelor și a conținutului de clorofilă (ca indicatori ai potențialului fotosintetic), precum și a biomasei rădăcinilor și lăstarilor în comparație cu alte sisteme de cultură, în special în condiții neirigate. Rotația SI a crescut, de asemenea, concentrațiile de N, P și K în țesutul lăstarilor și tuberculilor, dar nu majoritatea micronutrienților.
Studiile asupra acestor sisteme agricole au relevat modificări ale proprietăților fizice, chimice și biologice ale solului, iar aceste impacturi au avut tendința de a crește în timp. Toate rotațiile au crescut stabilitatea agregatelor solului, disponibilitatea apei, biomasa microbiană în comparație cu rotația completă (PP), iar schemele de trei ani (SI, SC, DS) au crescut stabilitatea agregatelor comparativ cu doi ani (SQ). În plus, rotațiile de prelucrare a solului reduse de trei ani (SI și SC) au crescut disponibilitatea apei și au redus densitatea solului în comparație cu alte sisteme. Schema SI a dus la creșteri mai mari ale materiei organice totale și sub formă de particule, carbon activ, biomasă microbiană, disponibilitatea apei, concentrațiile de nutrienți și densitatea vrac mai mică decât în toate celelalte sisteme de cultură. S-a demonstrat, de asemenea, că SI crește activitatea microbiană și afectează semnificativ caracteristicile comunității microbiene din sol, în timp ce PP prezintă cea mai scăzută activitate microbiană, cu restul între ele. Toate aceste modificări sunt parametri pentru îmbunătățirea solului.
În acest studiu, toate rotațiile au crescut producția totală și comercială de tuberculi fără irigare, comparativ cu fără rotație (PP), dar varianta SI a produs cel mai mare randament de tuberculi dintre toate sistemele (atât total, cât și comerciale): cu 30-40% mai mare în medie decât Sisteme SQ și PP pentru toți anii (Fig.3,4). Diferențele de producție au fost cele mai mari în anii mai secetoși (2007 și 2010), când producțiile SI au fost cu 40-90% mai mari decât SQ și PP. În plus, în schema SI s-a obținut cel mai mare conținut de tuberculi mari și foarte mari.
De remarcat că sub irigare, toate asolamentele, cu excepția SI, au dat producții semnificativ mai mari în comparație cu tehnologia neirigată, în timp ce recoltele totale și comercializabile au fost în medie cu 27 și, respectiv, 37% mai mari. Doar varianta SI a produs randamente comparabile (și mari) atât în condiții irigate, cât și în cele neirigate. Datele obținute sugerează cu tărie că creșterea randamentului observată în SI este asociată cu condițiile îmbunătățite ale solului, capacitatea crescută de reținere a apei și apa disponibilă pentru plante. orochenenie crește semnificativ creșterea și randamentul la condiții normale de câmp dar schema de rotație a culturilorcă SI, cu aditivi organici mari, înlocuiește în esență irigarea, oferind rezultate comparabile fără irigare.
Utilizarea rațională a nutrienților materie contribuie de asemenea la creșterea rezistenței cartofilor la secetă, deoarece afectează capacitatea de reținere a apei a solului și a celulelor plantelor. Unii nutrienți anorganici, cum ar fi Zn, N, P, K și Se atenuează stresul cauzat de secetă. Aplicarea foliară și în sol a siliciului îmbunătățește toleranța la secetă a cartofilor. Aplicarea maxima a potasiului induce rezistenta la seceta prin imbunatatirea cresterii, schimbului de gaze, proprietatilor nutritive, antioxidante. Ca eliberator de stres, potasiul atenuează efectele negative ale secetei prin reglarea sau îmbunătățirea conductanței stomatice și a ratelor de fotosinteză, CO2 și sinteza ATP. Utilizarea potasiului, inclusiv direct în procesul de secetă (hrana foliară), a redus stresul, indiferent de soiuri (1). Introducerea potasiului este o metodă eficientă de creștere a rezistenței la secetă a culturilor de cartofi.
Aplicarea foliară a regulatorilor de creștere naturali și sintetici plantele pot, de asemenea, atenua efectele adverse ale secetei. Deși aceasta este o nouă tehnologie în agronomie, care devine doar o parte a unei strategii eficiente de gestionare a secetei. În practica internațională cultivarea pe scară largă a cartofului pentru neutralizareEfectele căldurii și secetei sunt utilizate cel mai activ de extractele de alge marine, hidrolizate de proteine, acizi humici și micropreparate biologice. Deciziile practice privind utilizarea biostimulanților sunt oarecum diferite de postulatele teoretice (2). Toate produsele comerciale bine primite împotriva căldurii și secetei sunt dominate de aminoacidul glicină în forma sa pură și în combinație cu betaină (un derivat al glicinei).
Pentru extractele de alge și humați, conținutul de materie organică este primar. Produsele mai concentrate vor fi mai eficiente. Acizii humici sunt preferați față de acizii fulvici. Preparatele microbiologice trebuie să precizeze compoziția tulpinii, eficiența în acest domeniu este asigurată doar de dezvoltarea institutelor de cercetare fundamentală, iar autoritatea tulpinilor de microorganisme benefice nu se formează imediat, ci pe parcursul multor ani. Nu are sens să se utilizeze preparate cu compoziție nespecifică, de neînțeles și conținut necunoscut sau desemnarea conținutului în unități de măsură nestandard. Din păcate, pe piață există încă suficiente astfel de produse non-profesionale.
Ajustarea modurilor de lucru cu material de sămânță. Stresul cauzat de secetă, mai ales în combinație cu excesul de căldură, înrăutățește starea fiziologică a tuberculilor de semințe. Perioada de repaus profund este redusă, crește riscul de germinare timpurie, literalmente toamnă, a tuberculilor de soiuri cu o repaus genetică scurtă la depozitare. Efectul secetei trebuie luat în considerare atunci când se prepară semințe pentru scopuri specifice de cultivare a cartofilor. O atenție deosebită trebuie acordată cântăririi necesității de utilizare și a consecințelor germinării prelungite a tuberculilor de semințe din fiecare soi la temperaturi ridicate.
consiliu о in miscare producere cartof în regiunile cu precipitații mari și o probabilitate mai mică de secetă la scara vastei Federații Ruse este destul de justificată. Da, acest lucru este irelevant pentru majoritatea întreprinderilor existente, dar este recomandabil ca startup-urile să trateze astfel de oportunități în mod conștient și în timp util, de exemplu. la etapa de planificare a proiectului. Practic eficientă în majoritatea cazurilor este îndepărtarea spațială a câmpurilor de cartofi în cadrul unei singure întreprinderi mari. Adesea, chiar și la o distanță de 5-10-20 km, cantitatea și momentul precipitațiilor diferă semnificativ. Împărțirea suprafeței totale face posibilă creșterea stabilității recoltei brute de cartofi.
O secetă severă în agricultură a fost întotdeauna considerată forță majoră, acestea. o circumstanță semnificativă care afectează negativ capacitatea de a îndeplini obligațiile contractuale față de clienți, bănci etc. Cu adevărate parteneriate în industrie și implementarea politicii guvernamentale de sprijinire a stabilității producției de alimente într-o astfel de situație, se obișnuiește să se aplice măsuri economice pentru a compensa daunele cauzate de secetă producătorilor agricoli.
Așadar, în 2022, a fost observată o secetă îndelungată împreună cu temperaturi ridicate în principalele țări producătoare de cartofi din Europa: Germania, Belgia, Franța și Anglia. S-a calculat deja că recolta brută de cartofi din UE va fi cea mai scăzută din ultimii 20 de ani. Răspunsul măsoară acolosunt luate cu promptitudine: pe lângă indemnizația de asigurare garantată, se revizuiesc prețurile contractuale - bineînțeles, în sus, toleranțele pentru mărimea cartofilor de masă în comerțul cu amănuntul sunt ajustate, desigur, în jos. Lanțurile de retail informează consumatorii despre motivele modificării calibrării, întreaga societate înțelege că în această situație ponderea câștigurilor comercianților cu amănuntul în total prețul ar trebui redus în favoarea fermierii. Acest stil de lucru al lanțurilor străine de vânzare cu amănuntul, care câștigă în mod activ bani în Federația Rusă, nu se aplică cultivatorilor de cartofi ruși. Prețurile de cumpărare a cartofilor sunt în prezent semnificativ mai mici decât anul trecut, când a fost și secetă (din moment ce seceta-2022 nu a acoperit toate regiunile), și este timpul ca administrația de stat și organele de control, sindicatele din industrie să acorde atenție acestui lucru. Și este realist să oferim sprijin producătorilor de cartofi în condiții de secetă, manifestând astfel de fapt preocuparea pentru securitatea alimentară și înlocuirea importurilor.
Astfel, seceta devine principalul fenomen natural care limitează randamentul cartofului. Sensibilitatea culturii la secetă se datorează în primul rând sistemului radicular de mică adâncime. Efectele stresului hidric variază în diferite stadii de creștere. Initierea si cresterea tuberculilor sunt etapele cele mai critice. Lipsa apei în timpul apariției tuberculilor poate afecta grav calitatea distorsiunii formei, răspândirea crustei, crăpăturile, golurile. Lipsa apei în timpul umflării tuberculilor are cel mai mare impact asupra randamentului. Dinamica formării suprafeței frunzelor, tipul de dezvoltare a soiului determină nivelul de rezistență la secetă. Efectele stresului cauzat de secetă pot fi atenuate prin selectarea și creșterea în același timp a mai multor soiuri de cartofi cu diferite modele de maturare timpurie și de creștere. Utilizarea adâncirii solului, corpurilor de lucru pasive, slăbirea distanțelor dintre rânduri și gropițe asigură conservarea rezervelor de umiditate a solului și a precipitațiilor în timpul sezonului de vegetație. Creșterea duratei rotației culturilor, folosirea culturilor de acoperire, gunoi de grajd verde, lucrarea redusă a solului și aplicarea de îngrășăminte organice îmbunătățesc semnificativ creșterea și randamentul cartofilor în condiții de secetă. Mijloacele eficiente de reducere a daunelor cauzate de secetă sunt manipularea calificată a materialului de semințe, preparatele speciale antistres și hrănirea foliară cu nutrienți țintiți.
REFERINȚE: Bahar, A.A.; Faried, HN; Razzaq, K.; Ullah, S. şi colab. Toleranța la secetă indusă de potasiu a cartofului prin îmbunătățirea atributelor morfo-fiziologice și biochimice. Agronomie 2021, 11, 2573. https://doi.org/10.3390/agronomy11122573 Banadysev S.A. Rezistă la stres/Agrobusiness. - 2022. Nr 3. - p. 18-23. Dahal K, Li XQ, Tai H, Creelman A și Bizimungu B (2019) Îmbunătățirea toleranței la stres la cartofi și a randamentului tuberculilor în cadrul unui scenariu de schimbări climatice - O privire de ansamblu actuală. față. Plant Sci. 10:563. doi:10.3389/ fpls.2019.00563 Huntenburg K, Dodd IC, Stalham M. Răspunsuri agronomice și fiziologice ale cartofului supus compactării și/sau uscării solului. Ann Apple Biol. 2021;178: 328–340. https://doi.org/10.1111/aab.12675 Larkin, R.P.; Honeycutt, CW; Griffin, T.S.; Olanya, OM; He, Z. Potato Growth and Yield Characteristics under Different Cropping System Management Strategies in Northeastern US Agronomy 2021, 11, 165. https://doi.org/10.3390/agronomy11010165 Nasir, M.W.; Toth, Z. Efectul stresului secetei asupra producției de cartofi: o revizuire. Agronomie 2022, 12, 635. https://doi.org/10.3390/agronomy12030635 Obidiegwu JE, Bryan GJ, Jones HG și Prashar A (2015) Faceți față secetei: stres și răspunsuri adaptative la cartofi și perspective de îmbunătățire. față. Plant Sci. 6:542. doi:10.3389/fpls.2015.00542 |