В.И. Старовойтов, О.А. Старовойтова, А.А. Манохина

АГРОИНЖЕН Е Р И Я
УДК 631.5:633.49.004.12
В.И. Старовойтов, доктор техн. наук
О.А. Старовойтова, канд. с.-х. наук
А.А. Манохина
Всероссийский научно-исследовательский институт картофельного хозяйства имени А.Г. Лорха Россельхозакадемии
АГРОТЕХНИЧЕСКИЕ ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ
ПИЩЕВОЙ ЦЕННОСТИ КАРТОФЕЛЯ
К
артофель занимает третье место по важности
среди пищевых растений в мире после пшеницы, риса. В России картофель является вторым хлебом, а по его потреблению на душу населения — самым массовым и превышает 110 кг/чел. в год [1].
Значение картофеля в питании человека обусловлено прежде всего содержанием таких важнейших компонентов, как крахмал, протеин, витамины, минеральные вещества. Обладая достаточно
высоким потенциалом содержания аскорбиновой
кислоты и особо ценных веществ — антиоксидантов (антоцианов, каратиноидов, бифлавоноидов),
картофель может играть важную роль в профилактике целого ряда заболеваний и в этом отношении
он один из ценнейших продуктов в здоровом, диетическом питании человека.
Социологические опросы последних лет показывают, что среди приоритетов жизни на первом месте стоит здоровье [2]. Здоровье нации неразрывно связано с количеством и качеством потребляемых продуктов. Экологически безопасная
и биологически полноценная продукция пользуется повышенным спросом. Объем мирового рынка экопродукции в 2006 г. оценивается в сумму более чем 40 млрд долл. США с ежегодным ростом
в 10…20 %. Среди экспортеров экологически чистой сельскохозяйственной продукции (органической) в числе лидеров находится Китай (200 млн
долл. США). Так как стоимость энергоносителей
постоянно растет, перед картофелеводством, как
и в целом перед сельским хозяйством, стоят задачи
по снижению ресурсоемкости производства и переработки продукции, с одной стороны, за счет оптимизации операции по возделыванию и переработке, а с другой — за счет увеличения урожайности, а более точно, увеличения выхода товарного
продукта с единицы возделываемой площади. Постепенно эти возможности исчерпываются. Одним
из наиболее эффективных путей решения этой задачи является производство специальных сортов
с заданными параметрами. В зависимости от назначения производимый картофель делится: на дающий высокий выход товарной фракции (продовольственный картофель); дающий высокий выход энергии — крахмала, биоэтанола; содержащий
значительное количество полезных для здоровья
32
человека компонентов (эссенциальных элементов,
витаминов, белка, антиоксидантов и др.).
Испытываемый людьми дефицит в эссенциальных элементах (калий, магний, селен и др.) может быть также частично решен за счет использования в пищу картофеля, обогащенного этими
элементами в органической, т. е. легко усвояемой
форме [3]. Технология получения обогащенного картофеля в настоящее время разрабатывается
ВНИИКХ совместно со СГУП Моссельхоз. На основе использования микро- и мини-клубней и биоконтейнеров, содержащих питательные вещества,
средства защиты от болезней и вредителей, регуляторы роста, в выращенном картофеле содержатся
органические соединения селена, кремния, магния
и йода в заданном количестве. Предварительные
исследования показывают перспективность концепции создания лечебного картофеля с применением технологических возможностей насыщения
картофеля в процессе роста селеном, кремнием,
йодом, магнием.
Цели работы состояли в проведении экспериментальных исследований по промышленному
выращиванию диетического, обогащенного картофеля с использованием биоконтейнеров для повышения эффективности производства высококачественного картофеля для здорового питания, разработке рекомендаций по выращиванию картофеля
в биоконтейнерах. Разработанные технологии позволят повысить пищевую ценность овощной продукции на 20…25 %.
Исследования проводились в 2009–2010 гг.
на экспериментальной базе ГНУ ВНИИКХ.
В задачи исследований входило изучение зависимости изменения урожайности и основных показателей качества от сочетания следующих агротехнических приемов возделывания:
1) выбор сорта (форма растения): Жуковский
ранний (мини-клубни), Юбилей Жукова (миниклубни, суперэлита);
2) использование биоконтейнеров: в биоконтейнерах, без биоконтейнеров;
3) насыщение клубней микро- и макроэлементами: селен, калий, магний, йод, кремний.
Исследования по изысканию рациональных
сочетаний агротехнических приемов проводились
Вестник ФГОУ ВПО МГАУ № 1'2011
Техника и технологии агропромышленного комплекса
с использованием сортов Жуковский ранний (ранний), Юбилей Жукова (среднеранний). Густота посадки — 47,6 тыс. шт./га при ширине междурядий
70 см. Почва опытного участка дерново-подзолистая среднеокультуренная, по механическому составу супесчаная. Фон минерального удобрения 1/2
рекомендуемой нормы азофоски (16:16:16 %), внесенной локально перед посадкой при нарезке гребней — N40P40K40.
Погода в мае 2009 г. была прохладной. Средняя температура воздуха за месяц составила
14,4 °C (норма 12,8 °C). Осадки выпадали неравномерно. Всего за месяц выпало 41,1 мм (норма 48,6 мм). В июне было прохладно и дождливо.
Средняя температура воздуха за месяц составила 18,8 °C (норма 17,1 °C). Осадков выпало за месяц 43,3 мм при средней климатической норме
66,1 мм. В июле было теплее и дождливее. Средняя
температура воздуха за месяц составила 19,4 °C,
что на 0,5 °C выше нормы (18,8 °C). Осадков выпало за месяц 70,9 мм при норме 71,6 мм. Погода в августе была нестабильная. Прохладная погода в начале августа сменилась на жаркую и сухую
в середине месяца, затем вновь похолодало. Осадков выпало 81,8 мм, или почти 1,5 раз больше нормы (64,2 мм).
Погода в мае 2010 г. была теплой. Средняя температура воздуха за месяц составила 17,1 °C, осадки выпадали неравномерно. Всего за месяц выпало 43,8 мм. Погода в июне была жаркая и сначала очень дождливая, а затем засушливая. Средняя
температура воздуха за месяц составила 19,8 °C,
что на 2,7 °C выше нормы. Осадков выпало за месяц 55,0 мм. С 17 июня и до конца месяца осадки
не выпадали. Средняя температура почвы на глубине 10 см равнялась 18,7 °C, на глубине 15 см —
17,9 °C. В июле была жаркая и сухая погода. Средняя температура воздуха за месяц составила 26,5 °C,
что на 7,7 °C выше нормы. Осадков за месяц выпало всего 2,0 мм. Погода в первой половине августа
была жаркая и сухая. Во второй половине августа
стало немного прохладнее и началось выпадение
осадков. Осадков за месяц выпало 64,4 мм.
Картофель — растение требовательное к влажности почвы. Потребность во влаге у него меняется
по фазам роста. В период прорастания почек и образования глазков она почти целиком покрывается
за счет материнского клубня. Наибольшее количество воды картофель потребляет во второй половине вегетации, в период образования клубней — между фазами начала бутонизации и отмирания ботвы. Критический период — фаза начала цветения.
Оптимальная влажность почвы для картофеля —
70…80 % от полной полевой влагоемкости (ППВ).
Полная полевая влагоемкость супесей — 13,3 %.
Вегетационный период 2009 г. характеризовался более лучшими условиями для роста и развития
растений, поэтому и значения влажности практически до фазы цветения были достаточными для
роста растений. В фазу клубнеобразования отмечены минимальные значения влажности 36,4…37,4 %
от ППВ. Вегетационный период 2010 г. характеризовался отсутствием осадков с начала фазы бутонизации и почти до уборки урожая. Влажность почвы в период роста надземной части растений до начала фазы бутонизации имела нормальные и даже
оптимальные значения. Но из-за высоких температур воздуха без выпадения дождей влажность почвы
постепенно снижалась и уже в фазу цветения она
достигла своих критических значений 19,2…38,8 %
от ППВ, а к началу августа — минимальных значений 2,9…4,3 % от ППВ.
Конечный хозяйственный урожай, его размер и качество, количество сохранившейся к весне продукции — основные критерии оценки различных агротехнических приемов. Наибольшая
эффективность различных технологических приемов возможна лишь при благоприятном сочетании
всех факторов роста и развития растений (площади питания, освещенности, количества питательных элементов, влаги и тепла в расчете на 1 растение и на 1 га посадок). Накопление урожая клубней
происходит длительное время: от начала бутонизации до уборки. По конечному результату трудно судить, насколько оптимальные условия были
созданы для роста растений в период вегетации.
Лорх А.Г. считал [4], что для вскрытия всех причин, определяющих получение максимального урожая, необходимо знание динамики его накопления
в течение всей вегетации.
Проведение пробных копок начинали выполнять с фазы цветения. Темпы клубнеобразования
были разные и зависели от изучаемых приемов
и метеорологических условий года. В 2010 г. условия для роста картофеля значительно отличались
от условий 2009 г., обильные дожди в мае-июне способствовали раннему «дружному» началу клубнеобразования. Но засуха и высокие температуры июля
и начала августа оказались слишком трудным испытанием для растений, что привело к оттоку массы клубней на сохранение надземной части растений и частичной потере тургора. Подобное явлении было отмечено А.Г. Лорхом.
Урожайность — основной критерий оценки
мероприятий по возделыванию культуры. Полученные данные (таблица) свидетельствуют о значительном влиянии изучаемых технологических
приемов на урожайность картофеля и позволяют
выявить роль каждого агроприема. Так, урожайность зависела от сортовых особенностей, изучаемых приемов и значительно от метеорологических
условий года.
На вариантах сорта Юбилей Жукова лучшим за 2 года оказалось сочетание биоконтейне-
Вестник ФГОУ ВПО МГАУ № 1'2011
33
АГРОИНЖЕН Е Р И Я
Урожайность картофеля в 2009–2010 гг., т/га
Фон перед
посадкой
БиоОпрыскиваконтейние
нер
Азофоска
Нет
(16:16:16 %), Есть
N40P40K40
Нет
Нет
Мивал
Микровит
с йодом
Микровит
с селеном
Экогель
с йодом
Сложный
Юбилей Жукова
Срок*
–
–
п
н.ц
н.ц + п.ц
п.ц
н.ц
н.ц + п.ц
п.ц
н.ц
н.ц + п.ц
п.ц
н.ц
н.ц + п.ц
п.ц
п, всх, б,
н.ц, п.ц
Жуковский ранний
2009 г.
2010 г.
Среднее
±
к контролю
24,5
35,4
33,5
39,1
39,3
28,5
30,7
36,5
30,4
37,5
36,9
38,7
39,7
35,3
33,9
4,3
4,7
3,8
3,9
3,9
4,7
4,4
4,5
4,1
3,9
3,5
3,4
5,1
4,7
4,4
14,4
20,1
18,7
21,5
21,6
16,6
17,6
20,5
17,3
20,7
20,2
21,1
22,4
20,0
19,2
0
5,7
4,3
7,1
7,2
2,2
3,2
6,1
2,9
6,3
5,8
6,7
8,0
5,6
4,8
19,9
21,3
24,5
21,6
20,6
29,4
13,5
30,6
14,2
26,2
21
15,5
29
14,7
26,6
3,9
5,0
5,2
6,1
6,5
4,9
4,4
3,7
2,5
4,2
4,7
5,1
5,2
5,4
4,6
11,9
13,2
14,9
13,9
13,6
17,2
9,0
17,2
8,4
15,2
12,9
10,3
17,1
10,1
15,6
0,0
1,3
3,0
2,0
1,7
5,3
–3,0
5,3
–3,6
3,3
1,0
–1,6
5,2
–1,9
3,7
41,1
3,3
4,2
0,51
0,07
0,50
22,2
–
–
–
–
7,8
–
–
–
–
22,2
21,9
5,36
1,08
1,59
4,2
4,7
0,92
0,43
0,67
13,2
–
–
–
–
1,3
–
–
–
–
Среднее
НСР005
НСР005, биоконтейнер
НСР005, опрыскивание
2009 г.
2010 г.
Среднее
±
к контролю
* п — посадка, всх — всходы, б — бутонизация, н.ц — начало цветения, п.ц — после цветения.
ра с дополнительным опрыскиванием йодосодержащим препаратом Экогель Турбо в фазу начала
цветения, где в среднем получена прибавка урожайности 8,0 т/га (+55 %) к контрольному варианту. На вариантах сорта Жуковский ранний лучшим за 2 года оказалось сочетание биоконтейнера
с дополнительным опрыскиванием кремниесодержащим препаратом Мивал Агро в фазу после
цветения и сочетание биоконтейнера с дополнительным двукратным опрыскиванием йодосодержащим препаратом Микровит (в начале цветения
и после цветения), где в среднем получена прибавка урожайности 5,3 т/га (+45 %), а также сочетание
биоконтейнера с дополнительным опрыскиванием йодосодержащим препаратом Экогель Турбо
в фазу начала цветения, где в среднем получена
прибавка урожайности 5,2 т/га (+44 %) к контрольному варианту.
Исследования показывают, что в 2009 г. самое
высокое значение товарности клубней сорта Жуковский 99 % отмечено на вариантах с использованием биоконтейнера в сочетании с препаратом
Экогель (йод). Значение товарности клубней сорта Юбилей Жукова по отношению к контролю 95 %
повысилось на всех изучаемых вариантах до 98 %.
Использование для питания растений биогумуса, обогащенного макро-, микроэлементами,
34
включая селен, позволяет повысить урожайность
картофеля и улучшить его качественный состав.
Можно отметить, что использование технологии
выращивания картофеля в биоконтейнерах позволяет заметно увеличить содержание селена в клубнях в 1,1…2,7 раза.
Анализ показывает, что клубни картофеля хорошо отзываются на внесение макро- и микроэлементов. Вместе с ростом урожайности увеличивается содержание таких жизненно важных для организма человека элементов, как Zn, Fe, Se, Mg,
которые вносились через биоконтейнеры. Содержание магния увеличилось на 44 %, железа —
на 45 %, содержание цинка увеличилось в 2 раза.
Проведенные исследования показывают возможности производства картофеля, обогащенного эссенциальными элементами и фитонутриентами.
Список литературы
1. Индустрия картофеля / Под ред. В.И. Старовойтова. — М.: ФГУП «ПИК ВИНИТИ», 2010. — 202 с.
2. Диетический картофель / Под ред. Е.Л. Воловика. — М.: СГУП Моссельхоз, 2008. — 108 с.
3. Алтунин, Д.А. Биологическое земледелие — залог
здоровья нации / Д.А. Алтунин, С.С. Конин // Достижения науки и техники АПК. — 2004. — № 4. — С. 15–16.
4. Лорх, А.Г. Динамика накопления урожая картофеля / А.Г. Лорх. — М.: Сельхозиздат, 1948. — 192 с.
Вестник ФГОУ ВПО МГАУ № 1'2011