При продолжительной температуре воздуха выше 30°С почти прекращается ассимиляционная деятельность листьев картофеля, что ведет к остановке роста клубней и огрубению их кожуры. В такие периоды может усилиться интенсивность дыхания, при котором расход углеводов будет превышать их накапливание, что задержит клубнеобразование. Сумма температур выше 10° С за вегетационный период, необходимая для полного развития растений, для ранних и среднеранних сортов в среднем равна 1000 - 1400°, для позднеспелых — 1400 - 1600°.
Требования к влаге. Картофель — растение, требовательное к влажности почвы. Потребность во влаге изменяется у картофеля по фазам роста. Критическим периодом является фаза начала цветения. Недостаток влаги в почве в этот период приводит к сильному снижению урожая клубней картофеля. Даже кратковременные засухи в фазу бутонизации снижают урожай клубней на 17 - 23%. Различное отношение картофеля к влажности почвы по фазам роста нашло свое выражение в широко известной формулировке А. Г. Лорха (1948), который говорил, что урожай клубней картофеля ранних сортов определяется осадками июля, среднеспелых сортов — осадками июля - августа и поздних — осадками июля – августа - сентября.
Транспирационный коэффициент, или количество воды, затрачиваемое растением на образование единицы сухого вещества, равен у картофеля 400 -550, хотя в отдельных опытах он изменялся от 167 до 659. Это указывает на то, что картофельное растение по своей природе весьма пластично и обладает большой приспособленностью к условиям произрастания.
В отдельные жаркие дни куст картофеля может испарить до 4 л воды. В южных районах, где картофель вегетирует при более высокой температуре и низкой влажности, он испаряет еще больше воды. Поэтому в культуре картофеля во всех районах недостаточного увлажнения решающее значение имеют агротехнические приемы, направленные на накопление и сохранение влаги в почве. При высокой агротехнике, на плодородных почвах и при достаточном обеспечении растений элементами питания картофель экономно расходует воду.
Наиболее благоприятные условия для роста картофеля и образования высокого урожая клубней создаются при влажности почвы 70 - 80% полной полевой влагоемкости (ППВ) в зоне распространения основной массы корней в период цветения и клубнеобразования и 60 - 65% — в период накопления крахмала в клубнях.
Снижение влажности почвы до 60% ППВ в условиях средней полосы уменьшает урожай на 3 - 9%, а до 40% — на 40 - 43%. При влажности почвы 40% ППВ цветение запаздывает на 4 - 6 дней, а при 20 - 30% — на 9 - 10 дней. Соответственно задерживается начало клубнеобразования и отмирания ботвы.
Для обеспечения высоких урожаев картофеля в средней полосе необходимо, чтобы за вегетацию выпадало не менее 300 мм осадков. Если же учитывать потери влаги с поверхности почвы, водопотребление посевами картофеля может значительно возрасти, особенно с продвижением в более жаркие районы.
В этих условиях недостающее количество влаги должно восполняться орошением. При неравномерном выпадении осадков растение картофеля хорошо отзывается на орошение и в Нечерноземной зоне.
А. Г. Лорх в условиях Подмосковья рекомендовал поливать картофель на легких почвах чаще, при нормах 250 - 300 м3 на 1 га, а на тяжелых реже, но при нормах 300 - 400 м3 на 1 га.
Большое значение в водоснабжении картофельного растения в первые периоды его роста имеют запасы влаги материнского клубня, которые выполняют роль страхового фонда, восполняющего недостаток почвенной влаги в наиболее напряженные часы суток. Эту же роль при дальнейшем росте играют и вновь образующиеся клубни. Таким образом, клубни картофеля являются как бы запасными вместилищами, которые заполняются в условиях достатка влаги и из которых растение черпает влагу при ее недостатке в почве.
Картофель лучше многих других полевых культур способен потреблять воду из воздуха при помощи листьев.
Эти особенности картофельного растения дают возможность ему сравнительно легко переносить кратковременные периоды засухи.
Требования к воздушному режиму почвы. Большое количество кислорода из почвенного воздуха в процессе дыхания поглощает корневая система. Суточная потребность в нем корней растений картофеля составляет около 1 мг на 1 г сухого вещества. Наиболее высокую потребность в кислороде испытывает корневая система в период клубнеобразования. В опытах Бушнеля (Bushnell, 1956) в ранней стадии клубнеобразования 1 г корней (в пересчете на сухие) адсорбировал от 6,7 до 12 мл кислорода в 1 час, что в 5 - 10 раз больше по сравнению с корнями других растений. Чтобы иметь достаточное количество кислорода в почве, необходимо сохранять ее в достаточно рыхлом состоянии с объемной массой не более 1 - 1,2 г/см3. В рыхлых почвах лучше проходит газообмен между почвенным и атмосферным воздухом. В избыточно увлажненных, сильно уплотненных, плохо обработанных почвах содержание кислорода нередко опускается до 2%, а содержание углекислого газа резко увеличивается. В таких условиях клубни картофеля задыхаются и загнивают. Оптимальная концентрация углекислого газа в почве должна быть менее 1 %.
Требования к свету. По современной фотопериодической классификации растений культурные сорта картофеля относят к количественно короткодневным растениям, т.е. к таким, для развития которых короткий день не является строго обязательным, но в условиях средних широт ускоряет их развитие. У различных сортов картофеля количественная реакция на длину дня бывает разной.
При пониженной температуре в условиях севера фотопериодическая реакция у картофеля изменяется.
В средних широтах короткий день ускоряет начало клубнеобразования и сокращает длительность вегетационного периода растений картофеля, в том числе длительность формирования и роста клубней. На ранних этапах клубнеобразования масса клубней в условиях короткого дня бывает выше, чем в условиях длинного. Но длинный день усиливает формирование ботвы, от мощности которой зависит количество продуктов фотосинтеза, необходимых для роста клубней. Поэтому общий урожай клубней на длинном дне, как правило, бывает выше, чем на коротком. Однако это не может служить основанием для отнесения картофеля в группу длиннодневных растений.
В настоящее время общепризнано, что как у ранних, так и у поздних сортов картофеля более продолжительный и интенсивный рост ботвы наблюдается в условиях длинного дня, эффективность же клубнеобразования, которая определяется отношением массы клубней к массе ботвы, значительно выше в условиях короткого дня. На это указывает и тот факт, что наиболее активное клубнеобразование у подавляющего большинства сортов картофеля отмечается во вторую половину лета, когда длина дня заметно уменьшается.
Картофель справедливо считают светолюбивым растением. Даже при небольшом уменьшении освещения у картофеля отмечается пожелтение ботвы, вытягивание стеблей, ослабление или полное отсутствие цветения и снижение урожая клубней. Учитывая это, в сельскохозяйственной практике необходимо создавать наилучшие условия освещенности, необходимые для растений различных сортов картофеля в конкретных условиях его возделывания. Излишне загущенные посадки, равно как и изреженные, не могут обеспечить получения высоких урожаев картофеля.
Существенное влияние на урожай и его качество оказывает направление рядков. При северо-южном, северо-западном и юго-восточном направлениях рядков растения равномернее освещаются в течение дня по сравнению с западно-восточным. При северо-южном направлении рядков, например, урожай картофеля повышается на 16 - 20 ц. с 1 га, а крахмалистость клубней на 1 - 2%.
Клубни картофеля, побывшие несколько дней после выкопки из земли на свету, зеленеют — в них образуется хлорофилл. Под воздействием прямого или рассеянного света содержание соланина увеличивается до 30 - 40 мг на 100 г клубней вместо 2 - 10 мг на 100 г, которое бывает в обычном картофеле. Затем соланин превращается в гликозид соланина, являющийся антисептическим веществом. Для семенного картофеля такое озеленение полезно, так как благодаря чему клубни надежно предохраняются от заболеваний и грызунов во время осенне-зимнего хранения.
Продовольственный картофель следует оберегать от озеленения, так как при этом он приобретает неприятный горько-терпкий привкус и становится ядовитым.
3. Технология возделывания картофеля
3.1. Место картофеля в севообороте
В картофелепроизводящих районах центральных областей европейской части России севообороты, в которых возделывают картофель, состоят преимущественно из 7 - 9 полей различного построения в зависимости от специализации хозяйства и почвенно-климатических условий. Насыщенность этих севооборотов картофелем бывает различной: семипольные — 14 - 28,5%, восьмипольные — 12 - 25%, девятипольные — 11 - 22% площади посева, т. е. в каждой группе севооборотов картофель занимает 1 - 2 поля.
В последнее время в специализированных картофелеводческих хозяйствах получают распространение севообороты с более короткой ротацией — пятипольные, позволяющие ускоренно создавать мощный пахотный слой для картофеля благодаря более частому применению глубокой вспашки; кроме того, есть данные, что картофель в коротких севооборотах лучше использует удобрения и при этом облегчается борьба с сорной растительностью.
Лучшие предшественники для картофеля — озимые хлеба, если под них вносили органические и минеральные удобрения, и однолетние бобовые (горох, вика, чечевица, бобы и др.).
В полевых и кормовых севооборотах Нечерноземной зоны картофель размещают после многолетних трав (по пласту и обороту пласта), озимых культур, зерновых бобовых, однолетних смесей и льна, а на песчаных почвах — после люпина. В Центрально-Черноземной зоне, на Украине, Северном Кавказе, в Поволжье и Средней Азии лучшие предшественники для этой культуры — озимые, кукуруза, однолетние травы.